Krajowy synchrotron w Wielkiej Brytanii, Diamond Light Source, został wykorzystany przez dużą, międzynarodową współpracę do badania ziaren zebranych z asteroidy bliskiej Ziemi, aby pogłębić naszą wiedzę na temat ewolucji naszego Układu Słonecznego.
Naukowcy z University of Leicester przenieśli fragment asteroidy Ryugu na linię I14 nanosondy Diamonda, gdzie za pomocą specjalnej techniki XANES (X-ray Absorption Near Edge Spectroscopy) zmapowano stany chemiczne pierwiastków w materiale asteroidy, aby przeanalizuj dokładnie jego skład. Zespół zbadał również ziarna asteroid za pomocą mikroskopu elektronowego w Centrum Obrazowania Fizyki Fizyki (ePSIC) firmy Diamond.
Julia Parker jest głównym naukowcem Beamline dla I14 w Diamond. Powiedziała: „Nanosonda rentgenowska pozwala naukowcom badać strukturę chemiczną ich próbek w skali od mikrona do nano, co jest uzupełnione rozdzielczością od nano do atomowej obrazowania w ePSIC. To bardzo ekscytujące, że mogę przyczynić się do zrozumienia tych unikalnych próbek i współpracować z zespołem w Leicester, aby zademonstrować, w jaki sposób techniki na linii badawczej i odpowiednio w ePSIC mogą przynieść korzyści przyszłym misjom zwrotu próbek”.
Dane zebrane w Diamond przyczyniły się do szerszych badań sygnatur zjawiska wietrzenia kosmicznego na asteroidzie. Nieskazitelne próbki asteroid umożliwiły współpracownikom zbadanie, w jaki sposób wietrzenie kosmiczne może zmienić fizyczny i chemiczny skład powierzchni asteroid zawierających węgiel, takich jak Ryugu.
Naukowcy odkryli, że powierzchnia Ryugu jest odwodniona i prawdopodobnie odpowiada za to wietrzenie kosmiczne. Wyniki badań, opublikowane dzisiaj w Nature Astronomy, doprowadziły autorów do wniosku, że asteroidy, które wydają się suche na powierzchni, mogą być bogate w wodę, co potencjalnie wymaga rewizji naszego zrozumienia obfitości typów asteroid i historii formowania się planetoid. pas asteroid.
Ryugu jest asteroidą bliską Ziemi, o średnicy około 900 metrów, odkrytą po raz pierwszy w 1999 roku w pasie planetoid między Marsem a Jowiszem. Jej nazwa pochodzi od podwodnego pałacu Smoczego Boga w mitologii japońskiej. W 2014 roku japońska państwowa agencja kosmiczna JAXA wystrzeliła Hayabusa2, misję powrotu próbek asteroidy, aby spotkać się z asteroidą Ryugu i zebrać próbki materiału z jej powierzchni i pod powierzchnią. Sonda powróciła na Ziemię w 2020 roku, uwalniając kapsułę zawierającą cenne fragmenty asteroidy. Te małe próbki zostały rozesłane do laboratoriów na całym świecie w celu badań naukowych, w tym do Szkoły Fizyki i Astronomii Uniwersytetu Leicester oraz Space Park, gdzie John Bridges, jeden z autorów artykułu, jest profesorem nauk planetarnych.
John powiedział: „Ta wyjątkowa misja zbierania próbek z najbardziej prymitywnych, zawierających węgiel bloków budulcowych Układu Słonecznego wymaga najbardziej szczegółowej mikroskopii na świecie i dlatego JAXA i zespół Fine Grained Mineralogy chcieli, abyśmy przeanalizowali próbki na zdjęciu rentgenowskim Diamonda Linia wiązki nanosondy Pomogliśmy odkryć naturę wietrzenia kosmicznego na tej asteroidzie za pomocą uderzeń mikrometeorytów i wiatru słonecznego, tworząc odwodnione minerały serpentynowe i związaną z tym redukcję utlenionego Fe3+ do bardziej zredukowanego Fe2+.
Ważne jest, aby zdobywać doświadczenie w badaniu próbek zwracanych z asteroid, jak w misji Hayabusa2, ponieważ wkrótce pojawią się nowe próbki z innych typów asteroid, Księżyca iw ciągu najbliższych 10 lat Marsa, które powróciły na Ziemię. Społeczność brytyjska będzie mogła przeprowadzić niektóre krytyczne analizy dzięki naszym obiektom w Diamond i mikroskopom elektronowym w ePSIC”.
Budulcem Ryugu są pozostałości po interakcjach między wodą, minerałami i materią organiczną we wczesnym Układzie Słonecznym przed powstaniem Ziemi. Zrozumienie składu asteroid może pomóc wyjaśnić, jak rozwinął się wczesny układ słoneczny, a następnie jak powstała Ziemia. Mogą nawet pomóc w wyjaśnieniu, w jaki sposób powstało życie na Ziemi, a asteroidy, jak się uważa, dostarczyły znaczną część wody na planetę, a także związki organiczne, takie jak aminokwasy, które stanowią podstawowe elementy budulcowe, z których zbudowane jest całe ludzkie życie. Informacje zebrane z tych maleńkich próbek asteroid pomogą nam lepiej zrozumieć pochodzenie nie tylko planet i gwiazd, ale także samego życia. Niezależnie od tego, czy są to fragmenty asteroid, starożytne obrazy, czy nieznane struktury wirusów, w synchrotronie naukowcy mogą badać swoje próbki za pomocą maszyny, która jest 10 000 razy mocniejsza niż tradycyjny mikroskop.
Źródło historii:
Materiały dostarczone przez Diamentowe źródło światła. Uwaga: treść może być edytowana pod kątem stylu i długości.