Зразки навколоземного астероїда (162173) Рюґу наприкінці 2020 року на Землю доставив японський космічний апарат «Хаябуса-2» (Hayabusa-2).

Рюґу, також відомий як 1999 JU3, є навколоземним астероїдом типу C. Його назва походить від слова Ryūgū (Палац дракона), чарівного підводного палацу в японській народній казці.

Астероїд відкрили у травні 1999 року астрономи, які виконують пошук навколоземних астероїдів Лінкольна (the Lincoln Near-Earth Asteroid Research). Його діаметр становить приблизно 900 м. За 474 доби він робить один оберт навколо Сонця на відстані 0,96 — 1,41 астрономічних одиниць (а.о.).

6 грудня 2020 року космічний апарат JAXA Hayabusa-2 повернув на Землю 5,4 грама речовини з Рюгу.

«Є достатньо доказів того, що Рюґу виник у зовнішній частині Сонячної системи», — сказав доктор Есен Еркан Алп (Esen Ercan Alp), дослідник Аргонської національної лабораторії в США. «Астероїди, знайдені у зовнішніх межах Сонячної системи, мають інші характеристики, ніж ті, що містяться ближче до Сонця».

Доктор Алп і його колеги проаналізували сімнадцять зразків з Рюґу розміром 1—8 мм і знайшли кілька доказів на підтримку цієї гіпотези. «По-перше, зерна, з яких складається астероїд, набагато дрібніші, ніж можна було б очікувати, якби він утворився при вищих температурах», — сказав доктор Алп. «З іншого боку, структура фрагментів пориста, а це означає, що колись вони містили воду та лід». «Нижчі температури та лід набагато більш поширені у зовнішній частині Сонячної системи».

Оптична мікрофотографія найбільшого зразка астероїда Рюґу, який аналізував Т. Накамура (T. Nakamura) та ін. Фото з сайту www.sci.news.

Дослідники змогли виконати кілька вимірювань кожного з фрагментів Рюґу і виявили однакову пористу дрібнозернисту структуру в усіх зразках. Вони також змогли виміряти ступінь окислення, якого зазнали зразки. Це було особливо цікаво, бо фрагменти ніколи не зазнавали впливу кисню — їх було доставлено у вакуумно-герметичних контейнерах у первозданному стані після транспортування через міжпланетний простір.

Хоча наукова група виявила: хімічний склад речовини Рюґу схожий на вміст метеоритів, які знайдено на поверхні Землі (це група таких об’єктів з назвою хондрити CI — їх на планеті виявлено лише дев’ять), дослідники знайшли те, що відрізняє фрагменти Рюґу.

Спектроскопічні вимірювання виявили велику кількість піротину, сульфіду заліза, якого ніде немає в дюжині зразків метеоритів, які також досліджували автори. В одному із зерен вони знайшли тонку прожилку магнетиту (мінерал оксиду заліза) і гідроксиапатит (мінерал фосфату).

У зразках, що містять гідроксиапатит, науковці виявили рідкоземельні метали — групу хімічних елементів, незамінних нині для виготовлення сплавів і скла для, серед іншого, високотехнологічних застосувань.

«Рідкісноземельні елементи містяться в гідроксиапатиті астероїда в концентраціях, що у 100 разів вищі, ніж в таких тілах з інших частин Сонячної системи», — сказав доктор Френк Бренкер (Frank Brenker), дослідник Інституту геонаук Університету Ґете в Німеччині. «ба більше, усі елементи рідкоземельних металів накопичилися у фосфатному мінералі в однаковій мірі — що також незвично».

«Результати показують — ці зразки астероїда відрізняються від метеоритів, особливо тому, що метеорити пройшли крізь атмосферу й зазнали нагрівання, потім вивітрювання і, зокрема, окислення на Землі», — сказав доктор Майкл Гу (Michael Hu), дослідник Аргонської національної лабораторії. «Це цікаво, бо це абсолютно інший тип зразка із далекої частини Сонячної системи».

Дослідження, виконане науковцями, у підсумку подає багатомільярдну історію Рюґу. Колись він був частиною набагато більшого астероїда, який утворився приблизно через 2 мільйони років після формування Сонячної системи — приблизно 4,5 мільярда років тому.

Він складався з багатьох різних речовин, зокрема води та льоду вуглекислого газу. Протягом наступних трьох мільйонів років лід розтанув. Це привело до того, що внутрішня частина астероїда була зволоженою, а поверхня — більш сухою.

Приблизно мільярд років тому інший уламок космічної породи зіткнувся з цим астероїдом, розбивши його на частини. Уламки розлетілися в різних напрямках, і деякі з цих фрагментів об’єдналися в астероїд Рюгу, який ми знаємо нині.

«Для вчених-планетологів це інформація першого рівня про Сонячну систему, і тому вона є безцінною», — сказав доктор Алп.

Результати дослідження оприлюднив журнал Science^⁕.

^⁕T. Nakamura et al. Formation and evolution of carbonaceous asteroid Ryugu: direct evidence from returned samples. Science, published online September 22, 2022; doi: 10.1126/science.abn8671

За інф. з сайту www.sci.news