Şu anda, Japon Havacılık Araştırma Ajansı (JAXA)
Hayabusa2 uzay aracı asteroit 162173 Ryugu keşfetmekle meşgul. Selefi gibi, bu da asteroit yüzeyinden regolitin analiz için eve getirileceği bir örnek geri dönüş görevinden oluşuyor. Bize erken Güneş Sistemi hakkında daha fazla bilgi vermenin yanı sıra, bu çalışmaların Dünya suyunun (hatta belki de yaşamın) kaynağına ışık tutması bekleniyor.
Bu arada, evde bilim adamları tarafından 25143 Itokawa dönen örnekleri incelemekle meşgul Hayabusa1 uzay aracı. Arizona Eyalet Üniversitesi'nden (ASU) bir çift kozmokimist tarafından yapılan yakın tarihli bir çalışma sayesinde, şimdi bu asteroidin bol miktarda su içerdiği bilinmektedir. Takım bundan dünyadaki suyun yarısının milyarlarca yıl önce asteroit ve kuyruklu yıldız etkilerinden kaynaklanabileceğini tahmin ediyor.
Bir asteroit yüzeyinden ilk örnekleri su için inceleyen bu çalışma, yakın zamanda dergide yayınlandı. Bilim İlerlemeleri. Çalışma ekibi, doktora sonrası bilim adamı ve ASU’nun Dünya ve Uzay Keşif Okulu'nda (SESE) yardımcı doçent olan Ziliang Jin ve Maitrayee Bose'dan oluşuyordu.
Mevcut bilimsel fikir birliği, asteroitlerin Güneş Sistemi'nin oluşumundan artakalan malzemeden oluştuğudur. Bu nedenle bu organların incelenmesinin, erken tarihi ve evrimi hakkında bir şeyler ortaya koyması beklenmektedir. Jin ve Bose'un JAXA tarafından sağlanan örnekleri inceledikten sonra buldukları şey, iç Güneş Sisteminde bulunan nesnelerin ortalamasına kıyasla suda zenginleştirilmeleriydi.
Ve Bose ile yapılan bir röportajda ASU Şimdi, bu çalışma ASU ve JAXA arasındaki işbirliği sayesinde mümkün oldu, ancak Jin ile aradıklarını duyduklarına şaşırdılar:
“Japon uzay ajansı JAXA'nın Itokawa'dan beş parçacığı ABD'li bir araştırmacı ile paylaşmaya istekli olması bir ayrıcalıktı. Ayrıca okulumuza da iyi yansıyor… Bunu önerene kadar kimse su aramayı düşünmedi. Önsezimizin ödendiğini bildirmekten mutluluk duyuyorum. ”
Her biri beş örnek üzerinde çalışmak
Beş parçacıktan ikisinde, ekip (yeryüzünde) kristal yapısının bir parçası olarak suya sahip bir mineral olan pirokseni tanımladı. Jin ve Bose ayrıca tahılların ne kadar su olduğu konusunda belirsiz olmasına rağmen su izleri içerebileceğinden şüphelendi. Itokawa’nın uzun geçmişi ısıtma olaylarını, etkileri, şokları içerecekti
NanoSIMS ölçümleri bu hipotezi doğruladı ve örnek tanelerinin kendilerinin su açısından zengin olduğunu ortaya koydu. Ama şaşırtıcı olan şey ne kadar zengin olduklarıydı. Bu, Itokawa (“kuru” olduğu düşünülen) gibi asteroitlerin daha önce düşünülen bilim adamlarından daha fazla su barındırabildiğini gösterir.
Ağırlıklı olarak silikat mineralleri ve metallerden oluşan bileşimi nedeniyle, gezegen bilim adamları Itokawa'yı S sınıfı bir asteroid olarak belirlediler. Sadece 500 metre (1800 ft) uzunluğunda ve 215 ila 300 (700 ila 1000 ft) çapında olan asteroid, Güneş'i 18 ayda bir ortalama 1.3 AU mesafede çevreler - Dünya'nın yörüngesinin içinden Mars'ın biraz ötesine geçer .
Itokawa’nın büyüklüğündeki nesnelerin daha büyük S sınıfı asteroitlerden kopan parçalar olduğuna inanılıyor. Küçük olmasına rağmen, bu asteroitlerin oluşumunda sahip oldukları su ve uçucu malzemeleri (azot, karbon dioksit, metan, amonyak, vb.) Tuttuğuna inanılmaktadır. Bose'un açıkladığı gibi:
“S-tipi asteroitler asteroit kuşağındaki en yaygın nesnelerden biridir. Başlangıçta Dünya'nın mesafesinin üçte birinden üç katına kadar bir mesafede oluşmuşlardı..”
Daha dar bir bölümle birleştirilen iki kaya kaplı mayınlı ana lobdan (farklı yoğunluklarda) oluşan yapısından, Itokawa'nın yaklaşık 19 km (12 mi) genişliğinde bir ana gövdenin kalıntısı olduğuna inanılmaktadır. Tarihi boyunca, 550 ila 800 ° C (1000 ve 1500 ° F) arasında ısıtılmış ve çok büyük etkilere maruz kalmış ve büyük bir olay ayrılmıştır.
Sonrasında, iki parça, yaklaşık 8 milyon yıl önce mevcut boyutunu ve şeklini alan Itokawa'yı oluşturmak için birleşti. Oluşumuna yol açan yıkıcı parçalanmaya ve numune tanelerinin radyasyon ve mikrometeorit etkilerine maruz kalmasına rağmen, mineraller hala uzayda kaybolan suyun kanıtını gösterdi.
Jin, “Numuneler yüzeyde toplansa da, bu tanelerin orijinal ana gövdede nerede olduğunu bilmiyoruz” dedi. “Ama en iyi tahminimiz onların içinde 100 metreden daha derine gömülmüş olmaları… Minerallerde Dünya'dan ayırt edilemeyen hidrojen izotop bileşimleri var.”
Bunun gösterdiği, Geç Ağır Bombardıman sırasındaki (yaklaşık 4.1 ila 3.8 milyar yıl önce) asteroit etkilerinin, oluştuktan kısa bir süre sonra Dünya'ya su dağıtmaktan sorumlu olduğudur. Bose'un da eklediği gibi, bu S sınıfı asteroitleri gelecekte örnek dönüş görevleri için yüksek öncelikli bir hedef haline getiriyor.
“Bu, S-tipi asteroitlerin ve sıradan kondritlerin ebeveyn gövdelerinin muhtemelen kritik bir su kaynağı ve karasal gezegenler için diğer birkaç unsur olduğu anlamına gelir. Ve bunu sadece geri dönen asteroid regolit örnekleri üzerindeki yüzey izotopik ölçümleri nedeniyle - yüzey tozları ve kayaları nedeniyle söyleyebiliriz. ”
Bu görevler gerçekleştiğinde, ASU muhtemelen önemli bir rol oynayacaktır. Şu anda Bose, ASU'da - NanoSIMS ile birlikte - Güneş Sistemindeki asteroitlerden ve vücutlardan elde edilen malzeme örneklerini analiz edebilen ilk devlet üniversitesi olacak bir temiz laboratuvar tesisi oluşturulması üzerinde çalışıyor.
ASU’nun Göktaşı Araştırmaları Merkezi direktörü ve SESE’nin yeni direktörü Profesör Meenakshi de, Hayabusa2 misyon. Uzay aracı 2019 Aralık ayında asteroit Ryugu'dan ayrılacak ve Aralık 2020'ye kadar Dünya'ya dönmesi planlanıyor.
ASU, NASA'larda Termal Emisyon Spektrometresi (OTES) cihazına katkıda bulunmaktan da sorumludur. OSIRIS-REx şu anda Dünya'ya yakın asteroit Bennu ile örnek bir dönüş görevi yürüten uzay aracı. OSIRIS-REx'in önümüzdeki yaz Bennu'dan numune toplaması ve Eylül 2023'e kadar Dünya'ya geri getirmesi planlanıyor.
Bu ve diğer görevler bilim adamının Güneş Sistemimizin nasıl oluştuğuna dair anlayışını genişletecek ve hatta gezegenimizde yaşamın nasıl başladığına ışık tutabilir. Bose'un sonucuna göre:
“Gezegensel nesneler üzerinde derinlemesine bir çalışma yapmak istiyorsak, örnek dönüş görevleri zorunludur. Itokawa'ya yönelik Hayabusa misyonu, Dünya'nın oluşmasına yardımcı olan cisimlerin uçucu içerikleri hakkındaki bilgilerimizi genişletti. Diğer yıldızların etrafındaki kayalık dış gezegenler için benzer bir su üretim mekanizmasının yaygın olması şaşırtıcı değildir. ”
