Когда в конце 2020 года космический корабль JAXA «Хаябуса-1» доставил образцы с астероида Рюгу на Землю, ожидания были велики. Что может космический камень рассказать нам?
Астероиды — это временные капсулы Солнечной системы, содержащие материал с самого начала ее истории.
Как показало исследование 2021 года, образцы Рюгу содержали углерод, азот и кислород, все необходимые ингредиенты для жизни, а исследование 2022 года обнаружило доказательства наличия воды (и, возможно, подземного озера), которая давно высохла. Также было обнаружено, что Рюгу и его родительское тело несут одни из самых древних камней в Солнечной системе. Однако осколкам этого астероида еще есть что сказать.
Оказалось, что в каждом из двух образцов Рюгу был осколок чего-то, что визуально выделялось. Исследователи обнаружили, что они видели фрагменты или обломки породы с химическим составом, который отличался от остальной части Рюгу. В этих обломках было больше серы и железа, но меньше кислорода, магния и кремния. Это означало, что они не могли сформироваться вместе с Рюгу, поэтому они должны были быть приобретены в результате более позднего воздействия; но у астероида было еще что сказать.
В обломках были заключены крошечные зерна породы, сделанные из звезд, которые умерли еще до того, как появилось Солнце.
«Химический состав примитивных обломков по сравнению с массой Рюгу предполагает, что обломки сформировались в уникальной части протопланетного диска, обогащенной досолнечными материалами», — говорится в исследовании.
Звездный материал
В настоящее время считается, что обломки в образцах Рюгу C0002 и A0040 произошли во внешних пределах Солнечной системы. Исследователи определили, из чего они сделаны. Зерна досолнечного силиката внутри обломков содержали значительные количества изотопа углерода-13. Большая часть зерен представляла собой карбид кремния. Это сообщило команде, что предсолнечные зерна сформировались вокруг звезд асимптотической гигантской ветви (AGB) (которыми когда-нибудь станет наше Солнце), хотя одна из них показала признаки возможного происхождения сверхновой.
Большинство звезд являются звездами главной последовательности. После того, как они сожгли водород в своем ядре в результате ядерного синтеза, они эволюционируют в звезды AGB, похожие на красных гигантов. Сильные ветры сдувают внешние слои этих звезд, пока не остается ничего, кроме белого карлика.
Большинство досолнечных зерен, обнаруженных в обломках Рюгу, по-видимому, произошли от звезд AGB с таким же или меньшим содержанием металлов, чем у Солнца, например, два досолнечных зерна в образце C0002 с высоким содержанием изотопа кислорода-17. Отношение кислорода-17 к кислороду-18 свидетельствует о нуклеосинтезе в звездах, поскольку высокие уровни кислорода-18 образуются только в сверхновых.
Некоторые зерна в Рюгу имели соотношение кислорода 17/18, которое соответствовало соотношению звезд AGB. Только одно зерно с высоким содержанием кислорода-18 показало соотношение, соответствующее сверхновой.
Путешествие сквозь глубокое время и пространство
Путешествие в космос было опасным для этих зерен, потому что материалы многих из них не выдерживают контакта с водой. Это означает, что столкновение, которое привело их к Рюгу или его родителю, должно было произойти через некоторое время после того, как астероид или родитель потерял воду. Поскольку родительское тело Рюгу, вероятно, сформировалось на краю Солнечной системы и позже было оттеснено внутрь под действием гравитационных взаимодействий, исследователи полагают, что когда-то оно могло содержать больше досолнечных зерен, которые в конечном итоге уничтожила вода.
Есть некоторые виды досолнечных зерен, которые могут выжить в воде. Хотя досолнечные силикаты не приживутся, карбид кремния и зерна графита, которые появились раньше Солнца, тоже были найдены на Рюгу. Как ни странно, у Рюгу было некоторое химическое сходство с кометой Wild 2, которая была отобрана миссией НАСА «Звездная пыль», хотя это не было точным совпадением. Это открытие все еще может означать, что, по крайней мере, некоторые из досолнечных зерен, обнаруженных в образцах Рюгу, могли исходить от кометы.
Пока мы ждем, когда приземлятся образцы с астероида Бенну, кажется, что Рюгу еще многое может рассказать нам о том, какой была Солнечная система до того, как у нас появилось Солнце.
Спасибо, что читаете «Капитал страны»! Получайте первыми самые важные новости в нашем Telegram-канале или Вступайте в группу в «ВКонтакте» или в «Одноклассниках»