Как формировалась Солнечная система? Астероид Рюгу помогает нам это изучить

Минеральные образцы, отобранные с астероида Рюгу японским космическим аппаратом "Хаябуса-2", помогают ученым понять химический состав нашей Солнечной системы в ее зачаточном состоянии, более 4,5 миллиарда лет назад.

В исследовании ученые с помощью изотопного анализа обнаружили, что карбонатные минералы с астероида кристаллизовались в результате реакции с водой, которая сначала попала на астероид в виде льда в Солнечной системе еще во время ее формирования, а затем нагрелась и превратилась в жидкость. Эти карбонаты, по их словам, образовались очень рано — в течение первых 1,8 миллиона лет существования Солнечной системы, и они сохранили запись температуры и состава водной жидкости астероида в том виде, в котором она существовала в то время.

Каменистый, богатый углеродом Рюгу — первый астероид С-типа (С означает "углеродный"), с которого были отобраны и изучены образцы, сказал соавтор исследования Кевин Маккиган, заслуженный профессор наук о Земле, планетах и космосе Калифорнийского университета. Он отметил, что особенностью Рюгу является то, что в отличие от метеоритов, он не имел потенциально загрязняющего контакта с Землей. Путем анализа химических отпечатков в образцах, ученые смогут составить представление не только о том, как образовался Рюгу, но и где.

"Образцы Рюгу говорят нам о том, что этот астероид и подобные ему объекты сформировались относительно быстро во внешней части Солнечной системы, за фронтами конденсации воды и углекислого льда, вероятно, как небольшие тела", - сказал Маккиган.

Проведенный исследователями анализ показал, что карбонаты Рюгу сформировались на несколько миллионов лет раньше, чем считалось, и они указывают на то, что Рюгу — или астероид-прародитель, от которого он мог отколоться — сформировался как относительно небольшой объект, предположительно, менее 20 километров в диаметре.

По словам МакКигана, этот результат удивителен, поскольку большинство моделей аккреции астероидов предусматривают сбор в течение более длительных периодов, что приводит к образованию тел диаметром не менее 50 километров, которые лучше переносят столкновения в течение долгой истории Солнечной системы.

И хотя сейчас диаметр Рюгу составляет лишь около 1 километра в результате столкновений и повторной сборки на протяжении всей его истории, очень маловероятно, что он когда-либо был большим астероидом, говорят исследователи. Они отметили, что любой крупный астероид, сформировавшийся на ранних этапах существования Солнечной системы, должен был бы нагреться до высоких температур в результате распада большого количества радиоактивного нуклида алюминия-26, что привело бы к плавлению пород во внутренней части астероида, а также к химической дифференциации, например, разделению металла и силиката.

На Рюге нет никаких признаков этого, а его химический и минералогический состав эквивалентен составу самых химически примитивных метеоритов, так называемых хондритов CI, которые, как считается, также образовались во внешней части Солнечной системы.

Маккиган сказал, что длительные исследования материалов Рюгу позволят открыть окно в формирование планет Солнечной системы, включая Землю.

"Улучшение нашего понимания астероидов, богатых летучими веществами и углеродом, помогает нам решать важные вопросы астробиологии — например, вероятность того, что скалистые планеты, как и Земля, могут иметь доступ к источнику пребиотических материалов", - сказал он.

Для датировки карбонатов в образцах Рюгу команда расширила методику, разработанную в Калифорнийском университете, на другую "короткоживущую" систему радиоактивного распада с участием изотопа марганца-53, который присутствовал на Рюгу.

Результаты исследования недавно опубликованы в журнале "Nature Astronomy".

В конце 2014 года была запущена автоматическая межпланетная станция Hayabusa-2 (переводятся как "сапсан"). Она прибыла к астероиду Рюгу и вышла на стабильную орбиту вокруг него в июне 2018-го.

В апреле 2019 года был успешно осуществлен взрыв на поверхности Рюгу для образования на нем кратера с целью отбора подземных образцов.

В декабре 2022 года японский аппарат доставил на Землю образцы с далекого астероида.

українською мовою