A legősibb anyag

A Hayabusa–2 első eredményei: a Ryugu kisbolygóról hozott minták a Naprendszerben eddig talált legősibb anyagból állnak.

Amint arról annak idején beszámoltunk, a 2014-ben indított japán Hayabusa–2 űrszonda 2018 nyarán közelítette meg a szénben gazdag anyagból álló, földközeli 162173 Ryugu kisbolygót, amelynek anyagából kétszer, 2019 februárjában és júliusában mintát vett. A minták több mint egy éve, 2020 decemberében érkeztek meg a Földre, ahol két laboratóriumban kezdték meg a sötét anyagszemcsék tudományos vizsgálatát.

A korábbi küldetések során a Holdon kívül a 81P/Wild-2-üstökösről, illetve a kőzetekből álló 25143 Itokawa kisbolygóról sikerült kozmikus anyagot a Földre hozni. Utóbbit az előző japán szonda, a technikai problémákkal küszködő Hayabusa–1 hozta a Földre, de a megszerzett anyag tömege 0,1 grammnál kisebb volt. Ezzel szemben a Hayabusa–2 a Ryuguról a végleges mérések szerint 5,4 gramm anyagot hozott, ami kellemes meglepetés volt a szakemberek számára, akik ebben az esetben is beérték volna 0,1 gramm anyaggal.

A Ryugu anyagának vizsgálatát végző egyik kutatócsoportot Jada Toru (Toru Yada) (JAXA, Japán Űrügynökség) vezette, eredményeikről a Nature Astronomy december 20-i számában jelent meg a cikkük. A laboratóriumi vizsgálatok jórészt megerősítették a helyszínen távérzékeléssel nyert adatokat, de újabb, fontos részletekkel gazdagították ismereteinket. A JAXA kutatói által vizsgált szemcsék közül a legnagyobb kb. 8 mm-es volt, míg a legkisebb porszemek milliméternél kisebbek voltak. A szemcsék albedóját a látható és a közeli infravörös tartományban mindössze 2% körülinek találták, megerősítve a kamerák helyszíni felvételein végzett mérések eredményét, miszerint a kisbolygó felszíne sötétebb a legtöbb meteoritnál. Emellett az infravörös tartományban szerves vegyületek és nedvesség jelenlétére utaló abszorpciót figyeltek meg. Ezek az anyagok valószínűleg abból az időből származnak, amikor a Naprendszer keletkezésekor a protoplanetáris korongban összetapadtak a por szemcséi.

A Ryugu kisbolygóról származó, koromfekete szemcséket és port két kutatócsoport elemezte. (Kép: Yada et al. / Nature Astronomy 2021)

A kutatók a szemcsék mechanikai vizsgálata során azt állapították meg, hogy anyaguk rendkívül porózus. A szemcsék átlagsűrűsége kisebb, mint a Földön talált bármely meteorit sűrűsége, ami azért nem meglepő, mert az ennyire porózus anyag nem vészelné át a test légkörön történő áthaladását, a Föld felszínét csak a tömörebb szerkezetű darabok érhetik el. A vizsgált szemcsékben nem találtak kondrumokat (a meteoritokban található kis kőzetgömbökhöz hasonló képződményeket) vagy más zárványokat, amelyek olvadt anyag megszilárdulása révén keletkeztek volna. Ez alátámasztja azt a feltevést, hogy a vizsgált szemcsék évmilliárdokon át változatlanok maradtak, anélkül, hogy bármilyen hőhatásnak vagy víz hatásának lettek volna kitéve.

A Hayabusa–2 az anyagminták gyűjtésén kívül közeli felvételeket készített a kisbolygóról és kis rovereket juttatott annak felszínére. (Kép: JAXA)

A Nature Astronomy folyóiratban publikált másik tanulmány vezető szerzője Cédric Pilorget (University of Paris-Saclay). Csoportjuk a minták színképelemzését végezte, amelynek során határozott bizonyítékokat találtak hidratált ásványok és szerves vegyületek jelenlétére. Hiperspektrális mikroszkópjukkal karbonátok, valamint nitrogénben és hidrogénben gazdag vegyületek jelenlétét bizonyították. Mivel az ilyen anyagok elpárologtak volna, ha hosszabb ideig a Nap közelében tartózkodnak, ezért a kutatók arra következtettek, hogy a vegyületek valószínűleg a Naprendszer Naptól távoli térségében jöttek létre. A tavaly év végén megjelent két cikkben ismertetett eredmények alapvető jelentőségűek, mert azt bizonyítják, hogy a Ryugu valóban ősi égitest. A Hayabusa–2 által hozott anyag többi részének vizsgálatát más laboratóriumokban folytatják, így további eredmények is várhatók.

Ezeket egészítheti ki majd annak a 400 grammot meghaladó tömegű, a 101955 Bennu kisbolygóról származó mintának a vizsgálata, amellyel a NASA OSIRIS-REx űrszondája már úton van a Föld felé, érkezése 2023 szeptemberére várható.

Kapcsolódó cikkek:
Gáz és törmelék a kisbolygó anyagából
GYORSHÍR: Kisbolygó-mikuláscsomag érkezett
Hayabusa-2: a második mintavétel
Száraz Ryugu
Megvan a kisbolygópor

Kapcsolódó linkek:
Eredmények a Ryugu kisbolygó mintáinak elemzéséből (Sky & Telescope)