В образцах Рюгу обнаружено несколько силикатных зерен, относящихся к периоду зарождения Солнечной системы
Международная группа исследователей обнаружила в двух образцах поверхности астероида Рюгу, собранных японским зондом Hayabusa2 и возвращаемых на Землю в 2020 году, несколько силикатных зерен досолнечного периода. В частности, были обнаружены два класта - уникальные и идентифицируемые фрагменты породы, соответствующие по составу досолнечному веществу.
Предполагается, что Рюгу когда-то входил в состав более крупного астероида, который затем раздробился в результате столкновения. В данной работе ученые попытались определить, содержатся ли в доступных нам образцах Рюгу обломки его прародителя.
Однако обнаруженные зерна, судя по всему, попали не к гипотетическому прародителю Рюгу, а куда-то в другую часть Солнечной системы, возможно, в пояс Койпера. Если бы это действительно было так, то зерна каким-то образом пробились бы сквозь другие породы, окружавшие Рюгу, когда он был более крупным объектом, и затем застряли бы на астероиде.
Что такое досолнечные зерна и почему они важны?
Досолнечные зерна - это небольшие зерна межзвездного вещества, образовавшиеся в облаках газа и пыли, из которых рождаются звезды, в данном случае наше Солнце. Они состоят из различных химических элементов, включая углерод, кремний, кислород и железо.
Эти зерна имеют приблизительно сфероидальную форму и размер всего несколько микрометров. Впервые они были обнаружены в 1980-х годах и с тех пор подробно изучаются астрономами. Они важны для понимания процесса формирования звезд и планет, поскольку считаются предшественниками небесных тел, образующихся в межзвездных облаках.
В двух образцах Рюгу, размер которых не превышал миллиметра, исследователи увидели два фрагмента породы, отличающиеся от окружающей среды. По химическому составу они отличались от окружающего их материала: в них содержалось меньшее количество магния, кислорода и кремния и больше серы и железа. Кроме того, в обоих обломках были обнаружены досолнечные зерна.
Реконструкция истории Рюгу
Для определения элементного состава двух фрагментов Рюгу, названных C0002 и A0040, были использованы два различных метода сканирования: полевая эмиссионная сканирующая электронная микроскопия и энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (FE-SEM-EDX).
Предварительные анализы показывают родство этих образцов с водно-измененными хондритами CI, что позволяет предположить их сходное происхождение. Матрица мелкозернистых хондритовых образцов является основой более грубых объектов породы, таких как хондрулы. Она состоит в основном из силикатов, которые могут быть кристаллическими, аморфными, безводными или гидратированными, а также содержит органическое вещество. Именно в этой матрице находится большинство досолнечных зерен.
Именно эти досолнечные зерна были идентифицированы в обломках Рюгу методом изотопного картирования различных химических элементов с помощью наноразмерной вторично-ионной масс-спектрометрии.
Всего было выявлено 58 богатых углеродом досолнечных зерен. Пятьдесят зерен были богаты углеродом-13, а остальные восемь - бедны им. Большинство этих зерен, вероятно, конденсировалось вокруг звезд с более низкой металличностью, чем Солнце, а некоторые зерна имеют сигнатуры сверхновых.
Обнаруженное в глыбах Рюгу в 5-10 раз большее содержание силикатов досолнечного углерода, богатого азотом органического вещества и органического вещества с изотопными аномалиями по азоту и углероду позволяет предположить, что они образовались в уникальной части протопланетного диска Солнца, обогащенной досолнечными материалами.