Forskere udgiver den første analyse af sten plukket fra asteroide i fart

Efter en seks-årig rejse fløj et smart rumfartøj kaldet Hayabusa2 tilbage i Jordens atmosfære i slutningen af ​​2020 og landede dybt i den australske outback. Da forskere fra det japanske rumagentur JAXA åbnede den, fandt de dens dyrebare nyttelast forseglet og intakt:en håndfuld snavs, som Hayabusa2 formåede at øse af overfladen af ​​en asteroide i fart.

Forskere er nu begyndt at offentliggøre de første resultater fra analysen af ​​denne ekstraordinære prøve. Det, de fandt, tyder på, at denne asteroide er et stykke af det samme stof, som faldt sammen til vores sol for fire en halv milliard år siden.

"Vi havde tidligere kun en håndfuld af disse sten at studere, og alle af dem var meteoritter, der faldt til Jorden og blev opbevaret på museer i årtier til århundreder, hvilket ændrede deres sammensætning," sagde geokemiker Nicolas Dauphas, et af de tre universiteter. Chicago-forskere, der arbejdede med et japansk-ledet internationalt hold af videnskabsmænd for at analysere fragmenterne. "At have uberørte prøver fra det ydre rum er simpelthen utroligt. De er vidner fra dele af solsystemet, som vi ellers ikke har udforsket."

'Det er spektakulært'

I 2018 landede Hayabusa2 på toppen af ​​en bevægende asteroide ved navn Ryugu og indsamlede partikler fra oven og under overfladen. Efter at have brugt halvandet år på at kredse om asteroiden vendte den tilbage til Jorden med en forseglet kapsel indeholdende omkring fem gram støv og sten. Forskere over hele verden har ivrigt ventet på den unikke prøve - en, der kunne hjælpe med at omdefinere vores forståelse af, hvordan planeter udvikler sig, og hvordan vores solsystem blev til.

Forskere er særligt begejstrede, fordi disse partikler aldrig ville have nået Jorden uden den beskyttende barriere fra et rumfartøj.

"Normalt er alt, hvad vi når at studere af asteroider, de stykker, der er store nok til at komme til jorden som meteoritter," sagde UChicago geokemiker Andrew M. Davis, et andet medlem af analyseholdet. "Hvis du tog denne håndfuld og tabte den i atmosfæren, ville den brænde op. Du ville miste den, og en masse beviser om denne asteroides historie ville følge med.

"Vi har virkelig ikke haft en prøve som denne før. Den er spektakulær."

Davis, Dauphas og UChicago-kollegaen Reika Yokochi er alle en del af et team, der er samlet for at hjælpe japanske forskere med at analysere prøverne. Hver del af kapslens indhold bliver grundigt undersøgt. Yokochi er en del af et team, der analyserer de gasser, der var fanget i kapslen eller i snavset. Dauphas og Davis er en del af et team, der studerer de kemiske og isotopiske sammensætninger korn for at afsløre deres historie.

Den første kompilering af disse resultater, rapporteret i Science den 9. juni afslører Ryugus makeup.

Stenen ligner en klasse af meteoritter kendt som "Ivuna-type kulholdige kondritter." Disse klipper har en lignende kemisk sammensætning, som vi måler fra solen og menes at dateres tilbage til begyndelsen af ​​solsystemet for cirka fire en halv milliard år siden – før dannelsen af ​​solen, månen og Jorden.

Dengang var der kun en gigantisk, roterende gassky. Forskere tror, ​​at det meste af den gas blev trukket ind i midten og dannede den stjerne, vi kender som solen. Da resterne af den gas udvidede sig til en skive og afkølede, forvandledes den til klipper, som stadig flyder rundt i solsystemet i dag; det ser ud til, at Ryugu kan være en af ​​dem.

Forskere sagde, at fragmenterne viser tegn på at være blevet gennemblødt i vand på et tidspunkt. "Man må forestille sig et aggregat af is og støv, der svæver i rummet, som blev til en kæmpe mudderkugle, da is blev smeltet af kerneenergi fra henfaldet af radioaktive grundstoffer, der var til stede i asteroiden, da den blev dannet," sagde Dauphas. Men overraskende nok ser selve klippen i dag ud til at være relativt tør.

Ved hjælp af radioisotopdatering anslog de, at Ryugu blev ændret af vandcirkulation kun omkring fem millioner år efter, at solsystemet blev dannet.

Disse resultater er særligt interessante for forskere, fordi de antyder lignende dannelsesforhold mellem kometer og nogle asteroider såsom Ryugu.

"Ved at undersøge disse prøver kan vi begrænse de temperaturer og betingelser, der må have fundet sted i deres levetid, og forsøge at forstå, hvad der skete," forklarede Yokochi.

Hun sammenlignede processen med at forsøge at finde ud af, hvordan en suppe blev lavet, men med kun det endelige resultat snarere end opskriften:"Vi kan tage suppen og adskille ingredienserne og prøve at se ud fra deres forhold, hvor meget den blev opvarmet og i hvilken rækkefølge."

Forskerne bemærkede, at en procentdel af fundet vil blive sat til side, så vi kan analysere dem i fremtiden med mere avanceret teknologi - meget som vi gjorde med måneprøver fra Apollo.

"Efter at vi fik måneprøver fra Apollo for 50 år siden, ændrede vores ideer om, hvordan månen blev dannet fuldstændigt," sagde Davis. "Vi lærer stadig nye ting af dem, fordi vores instrumenter og teknologi er avanceret.

"Det samme vil være tilfældet for disse prøver. Dette er en gave, der bliver ved med at give."

Denne mission er den første af flere internationale missioner, der vil bringe prøver tilbage fra en anden asteroide ved navn Bennu, såvel som uudforskede områder på vores måne, Mars, og Mars' måne Phobos. Dette skulle alt sammen finde sted inden for de næste 10 til 20 år.

"Det har været meget under radaren for offentligheden og nogle beslutningstagere, men vi går ind i en ny æra af planetarisk udforskning, der er uden fortilfælde i historien," sagde Dauphas. "Vores børn og børnebørn vil se returnerede fragmenter af asteroider, Mars og forhåbentlig andre planeter, når de besøger museer." + Udforsk yderligere

To hold rapporterer om undersøgelse af Hayabusa2-asteroideprøver