Данные дистанционного зондирования проливают свет на то, когда и как астероид Рюгу утратил воду

В прошлом месяце японская миссия Хаябуса2 доставила домой запас пород, собранных с близькоземного астероида под названием Рюгу. Пока анализ этих возвращенных образцов только начинается, исследователи используют данные других приборов космического аппарата, чтобы выявить новые подробности о прошлом астероида.

Об этом рассказывают в Браунском университете (США).

В работе, опубликованной в Nature Astronomy, исследователи предлагают объяснение, почему Рюгу не такой богатый на водоносные минералы, как некоторые другие астероиды. Исследование предполагает, что древнее материнское тело, из которого образовался Рюгу, скорее всего, высохло в каком-те событии нагревания до появления Рюгу, в результате чего Рюгу оказался более сухим, чем ожидалось.

"Одной из вещей, которую мы пытаемся понять, является распределение воды в ранней Солнечной системе и то, как эта вода могла быть доставлена ​​на Землю", - сказал Ральф Милликен, планетарный ученый из Брауновского университета и соавтор исследования. "Считается, что астероиды, содержащие воду, сыграли свою роль в этом, поэтому, изучая Рюгу вблизи и возвращая с него образцы, мы сможем лучше понять изобилие и историю водоносных минералов на этих видах астероидов".

По словам Милликена, одной из причин, почему Рюгу выбрали местом назначения является то, что он принадлежит к классу астероидов темного цвета, которые имеют подозрение на наличие содержащих воду минералов и органических соединений. Считается, что эти типы астероидов являются возможными родительскими телами для темных метеоритов, содержащих воду и углерод, найденных на Земле, известных как углеродные хондриты. Эти метеориты очень подробно изучались в лабораториях по всему миру в течение многих десятилетий, но невозможно с уверенностью определить, из какого астероида происходит углеродный хондритовый метеорит.

Миссия Хаябуса2 представляет собой первый случай, когда образец одного из этих интригующих астероидов был непосредственно собран и возвращен на Землю. Но наблюдения за Рюгу, сделанные Хаябусой2, когда он пролетал рядом с астероидом, позволяют предположить, что он может быть не таким богатым водой, как сначала ожидали ученые. Есть несколько конкурирующих идей относительно того, как и когда Рюгу, возможно, утратил часть своей воды.

Рюгу -- куча щебня -- рыхлый конгломерат пород, удерживающихся вместе гравитацией. Ученые считают, что эти астероиды, вероятно, образуются из мусора, оставшегося когда большие и более твердые астероиды разламываются вследствие большого удар. Поэтому возможно, сигнатура воды, которая сегодня наблюдается на Рюгу, -- это все, что осталось от ранее более богатого водой родительского астероида, который высох от определенного вида нагрева. Но также может быть так, что Рюгу высох после катастрофических разрушений и переформирования в виде кучи щебня. Возможно также, что Рюгу в прошлом несколько раз совершил близкие обороты мимо Солнца, что могло нагреть его и высушить поверхность.

На борту космического аппарата Хаябуса2 было оборудование, которое может помочь ученым определить, какой сценарий является более вероятным. Во время встречи с Рюгу в 2019 году Хаябуса2 выпустил небольшой снаряд на поверхность астероида. В результате удара образовался небольшой кратер и оголилась порода, зарытая в подповерхностном слое. С помощью ближнего инфракрасного спектрометра, который способен обнаруживать водоносные минералы, исследователи смогли потом сравнить содержание воды в поверхностных породах с содержанием в подповерхностном слое.

Данные показали, что подповерхностная сигнатура воды весьма похожа на сигнатуру наиболее внешней поверхности. Этот вывод согласуется с мнением о том, что родительское тело Рюгу высохло, а не с тем сценарием, что поверхность Рюгу высушивало Солнце.

"Можно было бы ожидать, что высокотемпературный нагрев от Солнца будет происходить преимущественно на поверхности и не проникать слишком далеко в поверхностные слои", - говорит Милликен. "Но то, что мы видим, это то, что поверхность и под поверхность достаточно похожи, и оба они относительно бедны на воду, что возвращает нас к мысли, что именно родительское тело Рюгу претерпело изменений".

Однако, чтобы подтвердить находку, нужно провести больше работы, утверждают исследователи. Например, размер частиц, добытых с поверхности, может повлиять на интерпретацию измерений на спектрометре.

"Вырытый материал мог иметь меньший размер зерен, чем тот, что находится на поверхности", - сказал Такахиро Хирой, старший научный сотрудник Брауновского университета и соавтор исследования. "Этот эффект размера зерна может сделать его темнее и более красным, чем его грубый аналог на поверхности. Трудно исключить этот эффект размера зерна с помощью дистанционного зондирования".

К счастью, миссия не ограничивается дистанционным изучением образцов. Поскольку Хаябуса2 в декабре успешно вернул образцы на Землю, ученые собираются гораздо ближе познакомиться с Рюгу. Некоторые из этих образцов могут вскоре поступить в Экспериментальную лабораторию NASA по изучению отражательной способности (RELAB) в Брауне, которая находится в ведении Хироя и Милликена.

Милликен и Хирой говорят, что с нетерпением ждут, не подтвердят ли лабораторные анализы результаты дистанционного зондирования команды.

"Это обоюдоострый меч возвращения образцов", - говорит Милликен. "Все эти гипотезы, которые мы выдвигаем, используя данные дистанционного зондирования, будут проверены в лаборатории. Это очень увлекательно, но, возможно, и немного нервно. Одно можно сказать точно, что мы обязательно узнаем гораздо больше о связях между метеоритами и их родительскими астероидами".

Читайте еще интересные новости о космосе.