Tým zodpovědný za předběžnou analýzu vzorků dovezených na Zemi sondou Hayabusa 2 se momentálně plně věnuje analýzám vzorků, které sonda přivezla z planetky Ryugu. Tento hlavní tým je tvořen šesti dílčími týmy a dvojicí kurátorských institucí fáze 2, (Univerzity v Okayamě a Institutu pro jádrové vzorky v Kochi, který spadá pod Japonské agentury pro výzkum Země moří (JAMSTEC). Desátého června byly v americkém vědeckém časopise Science publikovány nejnovější výsledky, ke kterým dospěl tým zodpovědný za prvotní analytickou fázi. Vzorky z planetky Ryugu prošly měřením chemického a izotopového složení. Analýzy odhalily, že Ryugu je tvořen převážně uhlíkatými chondrity, konkrétně pak uhlíkatými chondrity typu Ivuna alias CI chondrity.

Hlavní složkou minerálů jsou sekundární látky, které se vysrážely z vodního roztoku v mateřském tělese Ryugu. Tento roztok ovlivňoval původní minerály a výsledkem byly sekundární minerály – k popsanému jevu došlo přibližně 5 milionů let po vzniku Sluneční soustavy. Teplota se v této fázi pohybovala okolo 40 °C, zatímco tlak nepřekročil 0,06 atmosféry. Nezdá se, že by od té doby až dodnes byly vzorky z Ryugu vystaveny teplotám nad 100 °C. Ze zjištěných výsledků vědci vyvozují závěr, že vzorky z Ryugu disponují nejprimitivnějšími vlastnostmi bez chemické diferenciace ze všech přírodních vzorků, které jsou k dispozici, včetně dosud objevených meteoritů. Do budoucna se očekává, že vzorky projdou zkoumáním na mezinárodní úrovni jakožto nový referenční materiál tělesa ze Sluneční soustavy.

Typ materiálu, který tvoří planetky zatím není úplně přesně znám. První sonda Hayabusa odhalila, že planetky typu S jsou srovnatelné s běžnými chondritovými meteority, čímž byla poprvé prokázána přímá spojitost mezi planetkami a meteority. Aby byly tyto poznatky rozšířeny, měla sonda Hayabusa 2 dopravit na Zemi vzorky z planetky Ryugu. Vědci totiž chtěli objasnit vztahy mezi planetkami typu C a meteority. Aktuální studie je prvním výstupem z předběžných analýz, které proběhly.

V rámci publikace vědci rozebírají chemické složení, izotopické složení, původ jednotlivých složek, stáří jednotlivých složek a vztahy vůči meteoritům. Vzhledem k širokému rozsahu zapojených vědních oborů došlo ke spolupráci mezi projektovým týmem mise Hayabusa 2, vědecko-výzkumnou skupinou pro astromateriály a mezinárodními týmy, které tvoří špičkoví vědci z celého světa. K rozborům vzorků se používalo mnoho různých vědeckých postupů – rentgenová fluorescence, synchrotronové záření, či skenovací elektronová mikroskopie. K izotopickému rozboru posloužila třeba hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP-MS), hmotnostní spektrometrie s termální ionizací (TIMS), a hmotnostní spektrometrie sekundárních iontů. Vzorky z Ryugu byly při těchto analýzách studovány ve formě prášku, granulí, leštěných úlomků a chemicky ošetřených kapalin.

Při analýze byla zjištěna přítomnost celkem 66 chemických prvků – vodíku, lithia, beryllia, uhlíku, kyslíku, sodíku, hořčíku, hliníku, křemíku, fosforu, síry, chloru, draslíku, vápníku, skandia, titanu, vanadu, chromu, manganu, železa, kobaltu, niklu, mědi, zinku, gallia, germania, astatu, arsenu, selenu, rubidia, stroncia, yttria, zirkonia, niobu, molybdenu, ruthenia, rhodia, platiny, stříbra, kadmia, india, cínu, telluru, cesia, barya, lanthanu, ceru, praseodymu, neodymu, samaria, europia, gadolinia, terbia, dysprosia, holmia, erbia, thulia, ytterbia, lutecia, hafnia, tantalu, wolframu, thallia, olova, bismutu, thoria a uranu. Vzorky byly kontaminovány tantalem. K tomu došlo tak, že k odběru vzorků sloužily projektily z tantalu. Naměřená přítomnost tohoto prvku je tedy důkazem, že k vystřelení projektilů opravdu došlo. Nebyla pozorována kontaminace žádnými jinými prvky, což svědčí o tom, že bylo se vzorky zacházeno ve velmi čistém prostředí.

Na přiloženém obrázku vidíme analýzou zjištěné hodnoty pro každý prvek normalizované hodnotami CI chondritů. Variace hodnot v jednotlivých prvcích vychází z heterogenity ve vzorku, jelikož byl k analýze použit pouze malý objem vzorků (přibližně 30 miligramů). Pokud vezmeme v úvahu tuto heterogenitu, nachází se průměrné hodnoty jednotlivých prvků téměř na dokonalé horizontální čáře. To naznačuje, že vzorek má stejné koncentrační poměry jako CI chondrity. Zmíněná horizontální čára se nachází lehce nad hodnotou 1,0 kvůli sníženému obsahu vodíku (viz níže).

Poměry chemického složení CI chondritů podle vědců odráží chemické složení celé Sluneční soustavy. Planetku Ryugu tak můžeme považovat za nejprimitivnější těleso, které si od svého vzniku zachovalo chemické složení celé naší soustavy. CI chondritům odpovídají také izotopické poměry titanu, chromu a kyslíku ve vzorcích z Ryugu. Do budoucna vědci slibují podrobnější informace o izotopových poměrech dalších prvků.

Přiložený snímek vznikl na skenovacím elektronovém mikroskopu. Ukázalo se, že Ryugu je z většiny tvořen fylosilikáty – serpentinitem ((Mg, Fe)₃Si₂O₅(OH)₄) a saponitem (Ca_0.25(Mg,Fe)₃((Si,Al)₄O₁₀)(OH)_2·n(H₂O))). Mezi dalšími dominantními minerály najdeme dolomit (CaMg(CO₃)₂), breunnerit ((Mg,Fe)CO₃), pyrrhotin (Fe_1-xS) a magnetit (Fe₃O₄). Všechny tyto minerály vznikají vysrážením z vodných roztoků. V útrobách tělesa, ze kterého vznikla planetka Ryugu se primární materiály za působení vody z tajícího ledu rozložily a přeměnily na tyto sekundární minerály. Tento proces byl v útrobách mateřského tělesa tak intenzivní, že se zachovalo jen málo primárních minerálů. I to je velmi podobné CI chondritům.

Stáří a teplota, při které došlo k procesu přeměny minerálů ovlivněných vodou, byly určeny pomocí datování manganu a chromu a izotopové termometrie kyslíku. Ukázalo se, že ke zmíněné změně vlivem vody došlo přibližně pět milionů let po vzniku Sluneční soustavy, kdy se uložily sekundární minerály. Později se z materiálu mateřského tělesa zformovala dnešní planetka Ryugu. Nezdá se, že by vzorky byly po zmíněné fázi vodní přeměny až do dnešních dnů ohřáty na více než 100 °C. Většina vody, která se nacházela mezi vrstvami fylosilikátů, se však vypařila do vesmíru. To je také hlavní rozdíl mezi vzorky z Ryugu a CI chondrity. Přibližně polovina vody v CI chondritech může být výsledkem kontaminace pozemskou vzdušnou vlhkostí (vodní párou). Pokud tomu tak opravdu je, mohl se materiál tvořící CI chondrity (včetně organických látek) výrazně změnit oproti původnímu stavu, kdy byl ve vesmíru. To představuje důležitý pohled pro budoucí výzkum.

Zjištěné výsledky naznačují, že vzorky z planetky Ryugu jsou podobné CI chondritům. Z desítek tisíc meteoritů, které máme na Zemi, patří mezi CI chondrity jen pár. Tyto velmi vzácné meteority přitom pocházejí z asteroidů typu C, které jsou ve Sluneční soustavě hojně zastoupeny. Ukázalo se, že Ryugu obsahuje více chemicky primitivních vlastností, než je tomu v případě CI chondritů. To činí ze vzorků od sondy Hayabusa 2 vzácný původní materiál, který je průměrnému složení Sluneční soustavy chemicky blíž, než jakýkoliv jiný přírodní vzorek, jaký byl doposud k dispozici.

Přeloženo z:
https://global.jaxa.jp/

Zdroje obrázků:
https://images.agi.it/…/092448323-2a9e9256-486f-4ee8-9331-89d0e758825b.png
http://spaceflight101.com/hayabusa-2/wp-content/uploads/sites/58/2017/01/5482225_orig.jpg
https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/wp-content/uploads/2019/02/20190222a_01.jpg
https://global.jaxa.jp/press/2022/06/images/20220610-2_01.jpg
https://global.jaxa.jp/press/2022/06/images/20220610-2_02.jpg
https://pbs.twimg.com/media/Ep-jA12VoAMOWs_?format=jpg&name=medium