Nedves múlt
(Rovat: Japán: a Hayabusa űrszonda, Távoli világok kutatói - 2023.12.30 07:15.)

A Ryugu kisbolygóról hozott minták elemzése az égitest nedves múltjára enged következtetni.

Három éve érkezett vissza a Hayabusa–2 (Hajabusza–2) japán űrszonda a 162173 Ryugu kisbolygóról gyűjtött, mintegy 5 gramm tömegű anyagmintával. A szemcsék vizsgálatával a kutatók a Naprendszer ősi állapotába tekinthetnek vissza, mert a meteoritokkal ellentétben a Földre hozott szemcsék nem szennyeződtek a földi légkörön történő áthaladásuk során. Vizsgálataik eredményét a közelmúltban a Science Advances folyóiratban publikálták.

A Hayabusa–2 szonda a Ryugu kisbolygó mellett. (Fantáziarajz: JAXA / ISAS)

Azt már a korábbi vizsgálatok során is megállapították, hogy a Ryugu valószínűleg a szenes kondritok közé tartozik, vagyis a kisbolygók azon csoportjába, amelyek anyaga gazdag szénben, illékony anyagokban (köztük vízben) és szerves anyagokban. Bár az anyagok eloszlása a szenes kondritokban általában hasonló, arra felfigyeltek, hogy a króm mennyisége eltér a típus képviselői esetében megszokottól. Az elem koncentrációja sokkal szélesebb határok között mozog a Ryugu felszínén, mint más kisbolygók esetében.

A vizsgálat során elemzett A0107 és C0108 jelű minták. (Kép: JAXA)

A jelenség magyarázata érdekében a kutatók a króm 54-es és 52-es tömegszámú izotópjára (⁵⁴Cr, ⁵²Cr) összpontosították erőfeszítéseiket. Az izotóparány mérése támpontot adhat a kisbolygó múltjának felderítéséhez, mivel a króm vegyületei vízben oldódnak, ezért a régmúltban lejátszódó, víz alapú kémiai folyamatok befolyásolták a króm eloszlását. Később, a Ryugu történetének száraz időszakában az arány stabilizálódott, víz híján változatlan maradt. Következésképp az elem eloszlása megőrizte a múltbeli vizes környezet nyomait.

Összehasonlításképpen megvizsgálták a titán két izotópjának (⁵⁰Ti és ⁴⁷Ti) arányát is, és megállapították, hogy míg a titán izotópjainak aránya alig tér el az egyes mintákban, addig a krómizotópok arányában csaknem kétszeres különbséget mutattak ki. Az eredmények megerősítették azt a feltevésüket, hogy a Ryugu múltja hasonló a többi szenes kondritéhoz.

A króm átrendeződése a Ryugu felszínén milliméteres léptékben történhetett. A porózus kőzetben vékony erekben folyó víz milliméteres távolságokon hozatott létre eltéréseket a króm eloszlásában, miután lerakódtak a színessel jelölt másodlagos ásványok. (Kép: University of Tokyo / JAXA)

A szenes kondritokat nehéz a Föld felszínén tanulmányozni, mert összetételükből adódóan csak ritkán vészelik át épségben az áthaladást a Föld légkörén. Ezért volt fontos, hogy a Hayabusa kapszulájában eredeti állapotukban lehetett a Földre juttatni a Ryuguból szerzett anyagmintát. A szenes kondritok a vízben leggazdagabb kisbolygók közé tartoznak, így az sem zárható ki, hogy ez a kisbolygótípus számottevő mértékben hozzájárulhatott a víz Föld felszínére juttatásához.

A krómizotópok eloszlásából arra következtetnek, hogy a víz az égitest (és a Naprendszer) történetének első néhány millió évében léphetett kölcsönhatásba a krómmal. A víz alapú kémiai folyamatok akkor játszódhattak el, amikor a Ryugu még egy nagyobb égitest része lehetett. Miután ez a szülőégitest egy becsapódás hatására darabokra szakadt, a törmelék darabjairól megszökött a víz. A víz egy része a becsapódás nyomán azonnal távozhatott, míg a többi fokozatosan, lassan. Ma a Ryugu néven ismert törmelékhalom teljesen száraz, legalábbis kívülről nézve annak látszik.

A NASA és a JAXA kutatói kölcsönösen megvizsgálják a két űrügynökség űrszondái által a Ryugu, illetve a Bennu kisbolygókról gyűjtött mintákat. A képen az a szállító tartály látható, amelyben a Hayabusa–2 mintáinak egy részét vizsgálatok céljából átadták a NASA Johnson Űrközpontja kutatóinak. (Kép: NASA / Robert Markowitz)

A Ryuguról származó mintákat a Japán Űrügynökség (JAXA, Japan Aerospace Exploration Agency) a kutatási felhívásaira jelentkező szakembereknek is rendelkezésére bocsátja további vizsgálatok céljára. Az ez évi felhívásra beérkezett kérésekről december folyamán döntenek, és a sikeres pályázóknak jövő januárban adják át a mintákat. A következő kutatási felhívást várhatóan 2024 júliusában teszik közzé.

Időközben a Hayabusa–2 szonda „Hayabusa Sharp” néven folytatja küldetését, és 2026-ban, illetve 2031-ben a 2001 CC₂₁ és az 1998 KY₂₆ kisbolygók mellett fog elrepülni.