Александр Войтюк. Планетологи отыскали досолнечные зерна в грунте астероида Рюгу

Цветной снимок Рюгу, полученный «Хаябусой-2». JAXA

Планетологи представили результаты поиска досолнечных зерен в образцах грунта астероида Рюгу и двух метеоритов типа углистых хондритов. Они обнаружили несколько десятков зерен с аномальным изотопным составом кислорода, углерода и кремния, которые образовались до момента рождения Солнечной системы, а также подтвердили идею о связи вещества Рюгу с CI-хондритами. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Досолнечные зерна представляют собой частицы древней межзвездной пыли, которые в следовых количествах встречаются в веществе метеоритов, комет и астероидов. Эти пылинки, в основном, обладают субмикронными размерами и возникли в ходе конденсации вещества звезд, попавшего в межзвездную среду при помощи ветров от звезд-гигантов и взрывов сверхновых или новых еще до момента образования Солнечной системы, а затем оказавшиеся в составе протосолнечной туманности.

Отличить подобные частицы от других типов вещества в Солнечной системы можно по их необычному изотопному составу, который связан с процессами звездного нуклеосинтеза, а их исследование позволяет получить информацию о самых разных процессах, связанных с межзвездной средой, эволюцией звезд и формированием Солнечной системы. Большинство досолнечных зерен либо обогащены кислородом (оксиды, силикаты), либо углеродом (карбид кремния, графит), хотя обнаруживались также и нитриды

Группа планетологов во главе с Йенсом Барошом (Jens Barosch) из Института Карнеги опубликовала результаты поиска досолнечных зерен в гладких тонких срезах и спрессованных частицах образцов грунта околоземного астероида Рюгу, полученных с поверхности астероида (А-образцы) и из его приповерхностного слоя (С-образцы) и доставленных на Землю межпланетной станцией «Хаябуса-2», а также образцов метеоритов Оргей и Ивуна, относящихся к CI-хондритам. Образцы исследовались при помощи сканирующего электронного микроскопа и наномасштабной вторичной ионной масс-спектрометрии (NanoSIMS), затем ученые определяли для каждой исследованной области соотношения изотопов кислорода, кремния и углерода, ища аномалии.

Планетологи отыскали досолнечные зерна в грунте астероида Рюгу

a) Изображение шлифа образца A0058-2 с астероида Рюгу в обратно отраженных электронах с отмеченными местами, где велся анализ изотопного состава; b) Изображение области образца C0002 с астероида Рюгу, где были найдены два O-аномальных досолнечных зерна и одно силикатное досолнечное зерно (g-h); c–e) Изображения частицы грунта Рюгу и двух найденных в ней досолнечных зерна карбида кремния; f) Богатое изотопом 17О досолнечное зерно, найденное в образце A0058-2. Jens Barosch et al. / The Astrophysical Journal Letters, 2022

В общей сложности ученые отыскали в образцах с Рюгу три досолнечных зерна с аномальным составом кислорода, 38 зерен карбида кремния и 16 зерен с аномальным изотопным составом углерода. В образцах метеоритов Оргей и Ивуна было найдено 15 досолнечных зерен карбида кремния и 6 углеродистых зерен, при этом зерен с аномалией по изотопному содержанию кислорода найдено не было. Нормализованное по матрице образцов содержание досолнечных зерен в Рюгу составляет 4,8 частей на миллион для O-аномальных зерен, 25 частей на миллион для зерен карбида кремния и 11 частей на миллион для углеродистых зерен.

В случае образцов Ивуна и Оргейл нормализованное по матрице содержание досолнечных зерен составило 23 части на миллион для зерен карбида кремния и 9 частей на миллион для углеродистых зерен. Эти результаты подтверждают тесную связь вещества астероида Рюгу с CI-хондритами, выявленную в ходе предыдущих исследований.

Ученые пришли к выводу, что тугоплавкие зерна, богатые кислородом и углеродом, которые попали в состав Рюгу из досолнечной межзвездной среды, смогли пережить воздействие жидкой воды, которому подвергалось родительское тело астероида, в то время как досолнечные силикаты, вероятно, были разрушены. Однако небольшие области на астероиде смогли остаться практически не затронутыми различными воздействиями и досолнечное вещество хорошо сохранилось. Дальнейший анализ образцов Рюгу и поиски досолнечных зерен в них позволят получить больше данных об их содержании и составе.

Источник

Другие публикации по теме: В образцах с астероида Рюгу нашли вещество ранней Солнечной системы