Hayabusa 2:En tilbagevendende asteroideprøve kan hjælpe med at afdække livets og solsystemets oprindelse

Hvad er din idé om en asteroide? Mange mennesker tænker på dem som kartoffelformede, inaktiv og måske ret kedelig, pock-markerede objekter - langt væk i det dybe rum. Men i løbet af de sidste ti år, to japanske rummissioner - Hayabusa og nu Hayabusa 2 - har sendt det synspunkt til historiebøgerne. Asteroider er interessante kroppe, der måske kan forklare, hvordan livet på Jorden opstod.

Den japanske rumfartsorganisation, JAXA, er ved at bringe prøver tilbage til Jorden fra den 1 km brede asteroide Ryugu - med touchdown forventet den 6. december på et militært teststed i det sydlige Australien. Det første Hayabusa-fartøj returnerede prøver fra asteroiden Itokawa i 2010, der ligesom Ryugu kredser om Solen nær Jorden. Jeg er en af ​​de videnskabsmænd, der analyserede kornene, og jeg ser nu frem til at undersøge Ryugu.

Observationer fra Hayabusa 2-kameraerne har allerede afsløret nogle spændende træk ved asteroiden Ryugu (som betyder "Dragon's Palace"). Det ser ud til, at asteroiden er dannet som en snurrende murbrokker af tidligere generationer af forskellige asteroider. Ryugu viser, at asteroider har en rig og velregistreret historie, bliver bombarderet med meteoritter og vejrbidt af den hårde solvind og kosmiske stråler.

Mange "kulstofholdige kondritmeteoritter" som Ryugu er rige på vandførende mineraler såsom ler - de kan faktisk have bragt vand til Jorden. Spændende nok, observationer af Ryugu tyder på, at den ikke er så vandrig, som man havde forventet, da den blev udvalgt som mål for denne mission. Det kan være, at vandet i de asteroider, det dannede af, kogte af som følge af intern opvarmning af radioaktivt materiale. I modsætning, Asteroide Bennu, som er blevet udtaget af NASA Osiris Rex-missionen og vil bringe prøver tilbage i 2023, synes at være rig på hydrerede mineraler.

Ryugu kunne fortælle os meget om solsystemets historie. Jorden og de andre planeter dannet af små, stenede kroppe i en skive af gas, is og støv kaldet soltågen. Asteroider er resterne fra denne proces. Mens planeterne har gennemgået omfattende ændringer, udvikle skorper, kapper og kerner i deres levetid, asteroider har ikke. Ved at studere primitive prøver fra asteroider, vi kan derfor knække mange hemmeligheder om, hvordan solsystemet blev til.

For eksempel, var byggestenene til livet til stede i den tåge, eller udviklede de sig senere på Jorden? Hvis de var til stede i tågen, vi kan muligvis se dem på Ryugu. Tidligere forskning har faktisk antydet, at reaktioner med vand på asteroider er forbundet med produktionen af ​​aminosyrer, som udgør proteiner. Hvis vi fandt ud af, at livets byggesten var til stede på det tidspunkt, hvor Jorden blev født, dette kan betyde, at livet kan være mere almindeligt i universet, end du måske tror. Det kan også hjælpe os med at arbejde med, hvordan organisk materiale spredes til planeter, såsom Mars og Jorden.

En af fordelene ved en omhyggeligt forberedt prøvereturmission som Hayabusa 2 er, at forurening fra organiske materialer på Jorden er på et absolut minimalt niveau. Så hvis vi finder aminosyrer på Ryugu, vi kan være sikre på, at de faktisk kom derfra.

Vanskelig prøveudtagning

Det var ikke let at få prøven, imidlertid. For at få et stykke fra under Ryugus overflade, hvor materialet er beskyttet mod meteoritnedslag og stråling, rumfartøjet måtte bevæge sig i sikker afstand fra det. der, den affyrede et projektil mod asteroidens overflade. Det lille krater, der blev skabt, blev derefter besøgt i en kort touchdown, da materiale blev indsamlet. JAXA er forsigtige med at sige, hvor meget der er blevet indsamlet, men vi håber på snesevis af gram.

Den samme prøvetagningsmekanisme blev brugt i Hayabusa 1-missionen, men ved den lejlighed blev projektorerne og opsamlingen mistimet - hvilket førte til, at der kun blev samlet en tynd støvsky.

Imidlertid, selv det gjorde det muligt for os at regne ud, hvordan Itokawa blev dannet, og at den i mineralogi var identisk med en type meteorit kaldet "LL5". Dette hjalp os derfor med at forklare, hvordan tusindvis af LL5-meteoritter i vores terrestriske samlinger også blev dannet.

Næste skridt

Hayabusa 2, som har været på en seksårig mission, rejste til Jorden i november 2019. Der vil være live YouTube-dækning, der viser ildkuglen fra returkapslen, og et radiofyr inden i kapslen vil hjælpe med hurtig genopretning med droner og helikoptere. Efter genopretning af kapslen, det vil blive taget til Sagamihara Campus nær Tokyo, Japan, til åbning.

Prøvereturneringsmissioner kræver laboratorieteknikker, der er i stand til at analysere små prøver. Vi vil implementere avancerede metoder, herunder organiske analyser, elektronmikroskopi, som affyrer elektroner mod en prøve for at give et stærkt forstørret billede, og synkrotroner – enorme acceleratorer, der genererer røntgenstråler for at studere stof i minimale detaljer. Lidt ligesom under Apollo-æraen i 1960'erne og 70'erne, og Stardust-missionen fra 2006 og frem, den næste generation af prøve-returmissioner vil drive vores analytiske evner på Jorden videre.

Mens tilbagesendelsesmissionen foregår, rumfartøjet minus dets last af asteroideprøven vil fortsætte til den sidste del af missionen, på vej mod en lillebitte asteroide kaldet 1998KY26. Det vil ankomme i 2031 efter en række af Jorden forbiflyvninger. Kan Hayabusa 2 virkelig lande på denne 30 meter brede asteroide? Det bliver en fascinerende udfordring. Det kan også hjælpe os med at finde ud af, hvordan vi omdirigerer en asteroide, der kan være tæt på at styrte ned i Jorden i fremtiden.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.