Güneş sisteminin oluşumu, astronomi ve gezegen bilimindeki en büyük gizemlerden biri olmaya devam ediyor. Bilim adamları, güneş sisteminin yaklaşık 4,6 milyar yıl önce güneş bulutsusu olarak bilinen bir gaz ve toz bulutundan oluştuğuna inanıyor. Ancak bunun tam olarak nasıl gerçekleştiği ve gezegenlerin nasıl oluştuğu hala tam olarak anlaşılamamıştır.
UCLA bilim adamları, asteroit üzerinde bulunan minerallerin 4,5 milyar yıl önce su ile etkileşimleri sonucunda oluştuğunu ortaya çıkardılar. Japonya’nın Hayabusa2 uzay aracı tarafından Ryugu asteroitinden elde edilen mineral örnekleri, California Üniversitesi, Los Angeles (UCLA) uzay bilimcilerine ve meslektaşlarına, 4,5 milyar yıl önce erken güneş sisteminin kimyasal bileşimi hakkında daha derin bir fikir edinmelerinde yardımcı oluyor. .
Araştırmaları, yayınlanan Doğa Astronomisi, bir asteroit üzerinde bulunan karbonat minerallerinin, erken güneş sisteminde başlangıçta buz olarak bulunan su ile reaksiyonlardan oluştuğunu ortaya çıkardı. Bilim adamları, bu karbonatların güneş sisteminin varlığının ilk 1.8 milyon yılında oluştuğunu ve o sırada asteroit sıvısının sıcaklığının ve bileşiminin kaydını tuttuğunu göstermek için izotopik analiz kullandılar. Seçkin bir Dünya, gezegen ve uzay bilimleri profesörü olan çalışmanın ortak yazarı Kevin McKeegan, kayalık, karbon açısından zengin Ryugu’nun örneklerin toplandığı ve incelendiği ilk C-tipi (C, “karbonlu” anlamına gelir) asteroit olduğunu söyledi. UCLA. Ryugu’yu özel yapan şeyin, göktaşlarının aksine, Dünya ile potansiyel olarak kirletici bir temasının olmaması olduğunu belirtti. Bilim adamları, örneklerdeki kimyasal parmak izlerini analiz ederek, Ryugu’nun yalnızca nasıl değil, nerede oluştuğuna dair bir resim geliştirebilirler.
McKeegan, “Ryugu örnekleri bize asteroit ve benzeri nesnelerin dış güneş sisteminde, su ve karbondioksit buzlarının yoğunlaşma cephelerinin ötesinde, muhtemelen küçük cisimler olarak nispeten hızlı bir şekilde oluştuğunu söylüyor” dedi.
Araştırmacıların analizi, Ryugu’nun karbonatlarının daha önce düşünülenden birkaç milyon yıl önce oluştuğunu belirledi ve Ryugu’nun – ya da kopmuş olabileceği ata asteroidin – nispeten küçük bir nesne olarak, muhtemelen 20 kilometreden (12,5 mil) daha az biriktiğini gösteriyorlar. ) çapında. McKeegan, bu sonucun şaşırtıcı olduğunu, çünkü asteroit birikimine ilişkin çoğu modelin daha uzun süreler boyunca bir araya gelmeyi öngöreceğini ve bunun da en az 50 kilometre (30 milden fazla) çapında cisimlerin oluşmasıyla sonuçlanacağını ve bunun uzun tarihi boyunca çarpışma evriminden daha iyi sağ çıkabileceğini söyledi. Güneş Sistemi.
Araştırmacılar, Ryugu’nun tarihi boyunca çarpışmalar ve yeniden bir araya gelmeler sonucunda şu anda sadece 1 kilometre çapında olmasına rağmen, büyük bir asteroit olma ihtimalinin çok düşük olduğunu söyledi. Güneş sisteminde çok erken oluşan daha büyük bir asteroitin, radyoaktif bir çekirdek olan büyük miktarlarda alüminyum-26’nın bozunmasıyla yüksek sıcaklıklara ısıtılacağını ve bunun da asteroidin iç kısmındaki kayaların kimyasallarla birlikte erimesine neden olacağını belirttiler. metal ve silikat ayrımı gibi farklılaşma. Ryugu buna dair hiçbir kanıt göstermiyor ve kimyasal ve mineralojik bileşimleri, dış güneş sisteminde de oluştuğu düşünülen CI kondritleri adı verilen kimyasal olarak en ilkel meteorlarda bulunanlara eşdeğer.
McKeegan, Ryugu malzemeleri üzerinde devam eden araştırmaların, Dünya da dahil olmak üzere güneş sisteminin gezegenlerinin oluşumuna bir pencere açmaya devam edeceğini söyledi.
“Uçucu ve karbon açısından zengin asteroitler hakkındaki anlayışımızı geliştirmek, astrobiyolojideki önemli soruları ele almamıza yardımcı oluyor – örneğin, kayalık gezegenlerin bir prebiyotik malzeme kaynağına erişme olasılığı” dedi. Ryugu numunelerindeki karbonatların tarihini belirlemek için ekip, Ryugu’da mevcut olan manganez-53 izotopunu içeren farklı bir “kısa ömürlü” radyoaktif bozunma sistemi için UCLA’da geliştirilen metodolojiyi genişletti. Referans: Kaitlyn A. McCain, Nozomi Matsuda, Ming-Chang Liu, Kevin D. McKeegan, Akira Yamaguchi, Makoto Kimura, Naotaka Tomioka, Motoo Ito, Naoya Imae tarafından “Karbonatlar ve manyetitin izotopik analizleriyle çıkarsanan Ryugu üzerinde erken sıvı aktivitesi” , Masayuki Uesugi, Naoki Shirai, Takuji Ohigashi, Richard C. Greenwood, Kentaro Uesugi, Aiko Nakato, Kasumi Yogata, Hayato Yuzawa, Yu Kodama, Kaori Hirahara, Ikuya Sakurai, Ikuo Okada, Yuzuru Karouji, Satoru Nakazawa, Tatsuaki Okada, Takanao Saiki , Satoshi Tanaka, Fuyuto Terui, Makoto Yoshikawa, Akiko Miyazaki, Masahiro Nishimura, Toru Yada, Masanao Abe, Tomohiro Usui, Sei-ichiro Watanabe ve Yuichi Tsuda, 12 Ocak 2023, Doğa Astronomisi.
Çalışma, araştırma sırasında bir UCLA doktora öğrencisi olan ve şu anda ABD’de çalışan Kaitlyn McCain tarafından ortaklaşa yürütüldü. NASAHouston’daki Johnson Uzay Merkezi ve UCLA’nın Yer, Gezegen ve Uzay Bilimleri Bölümü’nün iyon mikroprob laboratuvarında çalışan doktora sonrası araştırmacı Nozomi Matsuda. Makalenin diğer ortak yazarları, Motoo Ito liderliğindeki Japonya’daki 2. Aşama küratörlüğü Kochi ekibinden bilim adamlarıdır. Bu ekip, Ryugu asteroitinden toplanan regolit örneğinden parçacıkların iyileştirilmesinden ve bunların petrolojik ve kimyasal özelliklerinin koordineli mikroanalitik tekniklerle analiz edilmesinden sorumludur. Çalışma, Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı, NASA, Ulusal Bilim Vakfı’nın Enstrümantasyon ve Tesisler programı ve Japonya’daki çeşitli ajanslar tarafından finanse edildi.
DOI: 10.1038/s41550-022-01863-0