В прошлом году зонд «Хаябуса-2» вернулся на Землю. Она найдена, очищена и осмотрена. Из него была извлечена капсула с образцами, полученными с астероида Рюгу. Капсула пришла в хорошем состоянии. Во время входа в атмосферу его температура не превышала шестидесяти градусов Цельсия. Капсула также осталась герметичной, благодаря чему газы, которые потенциально могли выйти из образца, также были доставлены на Землю, что позволило провести их анализ. Их первоначальный анализ был проведен в городе Вумера, Южная Австралия.
База знаний выборки значительно увеличилась за год. О первом исследовании образцов Рюгу были опубликованы три статьи, в том числе статья в журнале Science о взаимосвязи между материалом, увиденным на астероиде, и материалом, доставленным на Землю. Эти наблюдения дают представление о формировании Солнечной системы и помогают разгадать тайну метеоритов, которая десятилетиями мучила ученых.
Общий вес образца составляет примерно 5 грамм. Он был получен из двух мест в Рюгу. Первая локация — открытая поверхность астероида. Чтобы получить второй образец, зонд запустил небольшой диск в сторону астероида, чтобы образовался крошечный кратер, а затем взял образец рядом с этим кратером. В принципе, благодаря этому можно было ожидать, что этот образец будет содержать материал с поверхности, защищенный от космического выветривания.
Отбор проб фиксировали камеры, установленные на борту зонда «Хаябуса-2». Благодаря анализу записи было установлено, что формы частиц, выброшенных из Рюгу во время приземления, аналогичны формам частиц, извлеченных из капсулы. Это говорит о том, что оба образца являются репрезентативными для материала, присутствующего на поверхности. Второй может также содержать подповерхностный материал, но это все еще исследуется.
Лаборатория обнаружила, что образцы были чрезвычайно хрупкими и имели очень низкую плотность, что свидетельствует о высокой пористости. Имеют структуру глины. Они также очень темные, темнее, чем любой образец метеорита на сегодняшний день. То же самое показали наблюдения еще на месте в Рюгу, так что изменение оттенка не произошло в результате переноса.
Солнечная система полна астероидов — обломков горных пород размером меньше планеты. Благодаря телескопическим наблюдениям и спектральному анализу большинство из них можно отнести к одной из трех групп: тип C (с высоким содержанием углерода), тип M (с высоким содержанием металлов) и тип S (с высоким содержанием кремния).
Когда астероид движется по курсу столкновения с Землей и входит в атмосферу, его можно рассматривать как метеор, а если он выживает в атмосфере и разрушается, его остатки представляют собой метеорит.
Большинство наблюдаемых астероидов относятся к темным астероидам типа С. На основании их спектров можно сделать вывод, что их состав очень похож на тип метеоритов, называемых углеродистыми хондритами.
Углеродистые хондриты богаты органическими и летучими компонентами, такими как аминокислоты, и могут обеспечивать основные белки, необходимые для жизни на Земле.
Однако, хотя 75% астероидов относятся к типу С, только 5% метеоритов являются углеродистыми хондритами. До сих пор загадкой оставался вопрос: если астероиды типа С так распространены, почему на Земле находят так мало их остатков?
Наблюдения и образцы из Рюгу дали ответ.
Образцы Рюгу, а следовательно, возможно, и метеориты других астероидов типа С, слишком хрупкие, чтобы выжить при входе в атмосферу Земли. Если бы они прибыли со скоростью, превышающей 15 км/с, типичной для метеоритов, они бы рассыпались и сгорели задолго до того, как достигли поверхности Земли.
Но образцы Рюгу еще более интригуют. Материал напоминает редкий подкласс углеродистых хондритов, называемый CI. C в этом названии означает carbonaceus , а буква I относится к метеориту Ивуна, найденному в Танзании в 1938 году.
Эти метеориты относятся к клану хондритов, но содержат очень мало хондр — круглых зерен, состоящих в основном из оливина , по-видимому, кристаллизовавшихся из расплавленных капель. Метеориты CI темные, однородные и мелкозернистые.
Их состав особенный — за исключением элементов, обычно находящихся в газообразном виде, они содержат те же элементы, что и Солнце, и в тех же пропорциях. Считается, что это связано с тем, что хондриты CI сформировались в облаке пыли и газа, которое в конечном итоге разрушилось и сформировало Солнце и остальную часть Солнечной системы.
Однако, в отличие от земных пород, которые в течение 4,5 млрд лет подвергались различным геологическим процессам, изменившим их элементный состав, хондриты CI в значительной степени представляют собой первозданные образцы строительных блоков планет Солнечной системы. На Земле добыто не более 10 хондритов этого типа, а их общая масса не превышает 20 кг. Они встречаются реже, чем марсианские метеориты.
Поэтому вероятность того, что первый астероид типа С, который посетил земной зонд, так похож на самый редкий тип метеорита, вызывает недоумение.
Наиболее вероятное объяснение этого удивительного явления заключается в том, что именно хрупкость метеоритов CI делает их редко встречающимися на поверхности Земли. У них мало шансов выжить при переходе через атмосферу, а если они даже выберутся на поверхность, им грозят дожди и бури.
Миссии по исследованию астероидов, такие как Hayabusa2 и его предшественник Hayabusa, а также Osiris-REx, постепенно заполняют белые пятна в знаниях об этих небесных телах. Благодаря доставке образцов на Землю они позволяют оглянуться назад — на историю изучаемых объектов и даже на формирование самой Солнечной системы.