Дані дистанційного зондування проливають світло на те, коли і як астероїд Рюгу втратив воду

Минулого місяця японська місія Хаябуса2 доставила додому запас порід, зібраних із близькоземного астероїда під назвою Рюгу. Поки аналіз цих повернутих зразків тільки починається, дослідники використовують дані інших приладів космічного апарату, щоб виявити нові подробиці про минуле астероїда.

Про це розповідають в Браунському університеті (США).

У роботі, опублікованій в Nature Astronomy, дослідники пропонують пояснення, чому Рюгу не такий багатий на водоносні мінерали, як деякі інші астероїди. Дослідження припускає, що древнє материнське тіло, з якого утворився Рюгу, швидше за все, висохло в якійсь події нагрівання до появи Рюгу, в результаті чого Рюгу опинивс сухішим, ніж очікувалося.

′Однією з речей, яку ми намагаємося зрозуміти, є розподіл води в ранній Сонячній системі та те, як ця вода могла бути доставлена на Землю ", - сказав Ральф Міллікен, планетарний вчений з Браунівського університету та співавтор дослідження. "Вважається, що астероїди, що містять воду, зіграли свою роль у цьому, тому, вивчаючи Рюгу зблизька і повертаючи з нього зразки, ми зможемо краще зрозуміти достаток та історію водоносних мінералів на цих видах астероїдів".

За словами Міллікена, однією з причин, чому Рюгу обрали місцем призначення, є те, що він належить до класу астероїдів темного кольору, які мають підозри на наявність мінералів, що містять воду, та органічних сполук. Вважається, що ці типи астероїдів є можливими батьківськими тілами для темних метеоритів, що містять воду та вуглець, знайдених на Землі, відомих як вуглецеві хондрити. Ці метеорити дуже детально вивчалися в лабораторіях по всьому світу протягом багатьох десятиліть, але неможливо з упевненістю визначити, з якого астероїда походить вуглецевий хондритовий метеорит.

Місія Хаябуса2 являє собою перший випадок, коли зразок одного з цих інтригуючих астероїдів був безпосередньо зібраний і повернутий на Землю. Але спостереження за Рюгу, зроблені Хаябусою2, коли він пролітав поруч з астероїдом, дозволяють припустити, що він може бути не таким багатим водою, як спочатку очікували вчені. Є кілька конкуруючих ідей щодо того, як і коли Рюгу, можливо, втратив частину своєї води.

Рюгу -- купа щебеню -- пухкий конгломерат порід, що утримуються разом гравітацією. Вчені вважають, що ці астероїди, ймовірно, утворюються із сміття, що залишилося, коли більші та твердіші астероїди розламуються внаслідок великого удару. Тож можливо, сигнатура води, яка сьогодні спостерігається на Рюгу, - це все, що залишилось від раніше більш багатого водою батьківського астероїда, який висох від певного виду нагрівання. Але також може бути так, що Рюгу висох після катастрофічних руйнувань і переформування у вигляді купи щебеню. Можливо також, що Рюгу в минулому кілька разів здійснив близькі оберти повз Сонце, що могло нагріти його і висушити поверхню.

На борту космічного апарату Хаябуса2 було обладнання, яке може допомогти вченим визначити, який сценарій є більш вірогідним. Під час зустрічі з Рюгу в 2019 році Хаябуса2 випустив невеликий снаряд у поверхню астероїда. В результаті удару утворився невеликий кратер і оголилася порода, зарита в підповерхневому шарі. За допомогою ближнього інфрачервоного спектрометра, який здатний виявляти водоносні мінерали, дослідники змогли потім порівняти вміст води в поверхневих породах із вмістом у підповерхневому шарі.

Дані показали, що підповерхнева сигнатура води досить схожа на сигнатуру найбільш зовнішньої поверхні. Цей висновок узгоджується з думкою про те, що батьківське тіло Рюгу висохло, а не з тим сценарієм, що поверхню Рюгу висушувало Сонце.

"Можна було б очікувати, що високотемпературне нагрівання від Сонця відбуватиметься переважно на поверхні і не проникати занадто далеко в поверхневі шари", - каже Міллікен. "Але те, що ми бачимо, це те, що поверхня і підповерхня досить схожі, і обидва вони відносно бідні на воду, що повертає нас до думки, що саме батьківське тіло Рюгу зазнало змін".

Однак, щоб підтвердити знахідку, потрібно провести більше роботи, стверджують дослідники. Наприклад, розмір частинок, видобутих з поверхні, може вплинути на інтерпретацію вимірювань на спектрометрі.

"Виритий матеріал міг мати менший розмір зерен, ніж той, що знаходиться на поверхні", - сказав Такахіро Хірой, старший науковий співробітник Браунівського університету та співавтор дослідження. "Цей ефект із розміру зерна може зробити його темнішим і червонішим, ніж його грубіший аналог на поверхні. Важко виключити цей ефект розміру зерна за допомогою дистанційного зондування".

На щастя, місія не обмежується дистанційним вивченням зразків. Оскільки Хаябуса2 в грудні успішно повернув зразки на Землю, вчені збираються набагато ближче познайомитися з Рюгу. Деякі з цих зразків можуть незабаром надійти до Експериментальної лабораторії NASA з вивчення відбивної здатності (RELAB) у Брауні, яка знаходиться у веденні Хіроя та Міллікена.

Міллікен і Хірой кажуть, що з нетерпінням чекають, чи не підтвердять лабораторні аналізи результати дистанційного зондування команди.

"Це двосічний меч повернення зразків", - каже Міллікен. "Усі ці гіпотези, які ми висуваємо, використовуючи дані дистанційного зондування, будуть перевірені в лабораторії. Це надзвичайно захоплююче, але, можливо, і трохи нервово. Одне можна сказати точно, що ми обов′язково дізнаємося набагато більше про зв′язки між метеоритами та їхніми батьківськими астероїдами".

Читайте ще цікаві новини про космос.