Этот звездный пепел может пролить свет на историю Солнечной системы
Образцы астероида Рюгу содержат частицы звездной пыли, которые предшествовали рождению нашей Солнечной системы.
Осколки материала Рюгу, обнаруженные японским космическим аппаратом Hayabusa2, по-видимому, происходят с замерзших окраин Солнечной системы, а не с самого астероида, сообщают ученые 14 июля в Science Advances. Эти посторонние фрагменты могут пролить свет на детали истории Солнечной системы.
Обнаружение этих фрагментов “действительно уникально”, - говорит космохимик Энн Нгуен из Космического центра имени Джонсона НАСА в Хьюстоне. “Это показывает нам новый тип материала, но также рассказывает нам о динамике материала из внешней части Солнечной системы”.
Космический корабль Hayabusa2 посетил астероид в 2018 и 2019 годах, затем вернулся на Землю с 5,4 граммами космического камня в 2020 году (SN: 12/7/20). Ученые исследовали эти образцы в лаборатории способами, которые невозможно выполнить с помощью телескопов или даже космических аппаратов, например, получить подробные измерения химического состава.
На данный момент эти исследования показали, что Рюгу богат углеродом, что он сделан из того же материала, что и некоторые из самых редких метеоритов, найденных на Земле, и что он был изменен водой в какой-то момент в его прошлом (SN: 6/9/22). Ученые считают, что Рюгу образовался из обломков более крупного астероида, который раскололся при столкновении и вновь превратился в рыхлую груду щебня (SN: 20.03.19).
Нгуен, однако, искал что-то другое. “Мое исследование сосредоточено на досолнечных зернах”, крошечных частицах материала, которые образовались из пепла умирающих звезд, - говорит она (SN: 1/13/20). “Я охотился за ними”. Эти хрупкие крупинки содержат другие изотопы — атомы элемента с другим количеством нейтронов, — чем те, что образованы солнцем, что выдает их инопланетное происхождение.
Нгуен и ее коллеги исследовали два образца Рюгу, каждый размером менее миллиметра. Затем они отобрали крошечные кусочки породы шириной от 50 до 200 микрометров, называемые обломками, которые выделялись на фоне остальной части образца Рюгу.
Используя сканирующие электронные микроскопы и другие методы визуализации, Нгуен и коллеги обнаружили, что два из скоплений химически отличаются от остальной части Рюгу, с меньшим содержанием кислорода, магния и кремния и большим количеством железа и серы.
В обломках также содержится гораздо более высокая концентрация досолнечных зерен, чем в остальном материале Рюгу. Зерна содержат карбид кремния, который легко разрушается водой, плюс дополнительное количество органического вещества.
Это означает, что зерна не могли быть частью родительского тела Рюгу, которое было сильно изменено водой. Исследователи полагают, что крупинки были частицами кометы, сформировавшейся во внешнем поясе Койпера Солнечной системы, где условия были прохладными и сухими. Затем зерна посыпались на щебень, из которого образовался Рюгу, где-то между разрушением первоначального астероида и образованием груды обломков.
“В промежутке между этими событиями он как бы собрал еще нескольких друзей, которые прибыли с других тел, из разных частей Солнечной системы”, - говорит Нгуен. Пока не ясно, как материал из внешней солнечной системы попал на Рюгу. Возможно, астероид сформировался дальше от солнца — и, следовательно, ближе к поясу Койпера — чем сегодня. “Интересно представить, как появился этот астероид и что он собрал по пути”.
Открытие “очень захватывающее”, - говорит космохимик Филипп Хек из Филдовского музея естественной истории в Чикаго, который не принимал участия в новой работе. “Эти обломки, которые попали в состав Рюгу после его формирования, они действительно ценны. Я думаю, что они даже более ценны, чем сам образец Рюгу”.
Обломки могут показать, из чего были сделаны неизмененные ингредиенты, сформировавшие солнечную систему. Представьте диск, из которого образовались планеты, как тесто для хлеба, говорит Хек. После того, как тесто хорошо перемешано, трудно сказать, что в него попало. Осколки, подобные тем, что в образце Рюгу, похожи на кусочки несмешанной муки, которые сохранились нетронутыми в готовой буханке, говорит он, — не очень вкусные, но очень информативные.
“Если мы хотим понять ингредиенты, из которых образовалась Солнечная система, первоначальные ингредиенты, нам нужно найти эти очень редкие, неизмененные обломки”, - говорит Хек. “Это один из них”.
Подпишись, чтобы всегда быть в курсе.