Rock

Τα αρχαία δείγματα αστεροειδών του Hayabusa2 είναι τα πιο παρθένα που έχουν δει ποτέ. Γιατί αυτό είναι μεγάλη υπόθεση

τι συμβαίνει

Η διαστημική υπηρεσία της Ιαπωνίας πραγματοποίησε μια αρχική ανάλυση δειγμάτων από τον αστεροειδή Ryugu, ηλικίας 4,6 δισεκατομμυρίων ετών.

γιατί έχει σημασία

Τα δείγματα είναι μερικά από τα πιο πρωτόγονα υλικά που έχουν ανακτηθεί ποτέ από το διάστημα και θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε την παλαιότερη εποχή του ηλιακού μας συστήματος.

Όταν το διαστημόπλοιο Hayabusa2 της Ιαπωνίας έριξε το σεντούκι του θησαυρού με δείγματα αστεροειδών προς τη Γη τον Δεκέμβριο του 2020, οι επιστήμονες και οι μηχανικοί που καθοδηγούσαν τα δείγματα στο σπίτι ξέσπασαν σε χειροκροτήματα. despues de μια οκταετής αποστολή στον αστεροειδή Ryugu, ηλικίας 4,6 δισεκατομμυρίων ετώνκομμάτια του αρχαίου βράχου ήταν τελικά στο δρόμο τους προς τη Γη.

Τώρα, περίπου δεκαοκτώ μήνες αργότερα, το το στήθος έχει ανοίξει και οι θησαυροί του υποβάλλονται σε όλο το φάσμα των επιστημονικών αναλύσεων. Η ιαπωνική διαστημική υπηρεσία, JAXA, είχε την ιδέα ότι τα πολύτιμα υλικά μέσα στη δειγματοληπτική κάψουλα του Hayabusa2 θα είχαν μεγάλη επιστημονική αξία — και η αρχική χημική ανάλυση δείχνει πόσο αξιοσημείωτα είναι τα δείγματα του οργανισμού.

Σε μια μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science στις 9 Ιουνίου, οι επιστήμονες της JAXA παρέχουν την πρώτη εις βάθος αξιολόγηση των δειγμάτων που ανακτήθηκαν από το Ryugu από τότε που επέστρεψαν στη Γη.

“Βρήκαμε ότι ο Ryugu είναι ο πιο φρέσκος χονδρίτης CI”, δήλωσε ο Shogo Tachibana, επικεφαλής επιστήμονας της JAXA στην αρχική ανάλυση δείγματος.

Αυτό σημαίνει ότι τα υλικά που ανακτήθηκαν από το Ryugu είναι τα πιο πρωτόγονα που μπόρεσαν ποτέ να αναλύσουν οι άνθρωποι στη Γη. Παρέχουν μια πύλη για τις πολύ πρώτες μέρες του ηλιακού συστήματος, όταν ο ήλιος ήταν απλώς ένα νεοσύστατο αστέρι και οι πλανήτες μόλις άρχιζαν να σχηματίζονται. Αν και η μελέτη που κυκλοφόρησε την Πέμπτη είναι ένα σημαντικό ορόσημο για την κατανόηση του Ryugu, είναι απλώς το πρώτο βήμα για την κατανόηση του ηλιακού συστήματος και της θέσης μας σε αυτό.

Να γιατί έχει σημασία.

Η αφαίρεση βράχου από τη δειγματοληπτική κάψουλα Hayabusa2 είναι μια λεπτή διαδικασία.

JAXA

Ταξίδι στο Dragon Palace

Η αποστολή Hayabusa2 της Ιαπωνίας ξεκίνησε το 2014 σε ένα ταξίδι για την ανάκτηση δειγμάτων από τον αστεροειδή Ryugu, που ονομάστηκε από το “Dragon Palace” σε ένα διάσημο ιαπωνικό παραμύθι. Ο αστεροειδής ανήκει στην πιο κοινή κατηγορία στο ηλιακό μας σύστημα, τον τύπο C, και έχει σχήμα σβούρας. Η τροχιά του γύρω από τον ήλιο υπάρχει πέρα ​​από τον Άρη. Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτοί οι τύποι αστεροειδών παρέδωσαν τις πρώτες ύλες για τη ζωή στη Γη, και γι’ αυτό η JAXA θέλησε να ερευνήσει το Ryugu και να κλέψει λίγο βράχο από την επιφάνειά του.

Μετά από ένα ταξίδι τεσσάρων ετών, το Hayabusa2 έκανε ραντεβού με τον διαστημικό βράχο και στη συνέχεια, το 2019, το διαστημικό σκάφος έκανε δύο σύντομες προσεγγίσεις στον αστεροειδή, ανεβάζοντας δείγματα και αποθηκεύοντάς τα σε μια εξειδικευμένη κάψουλα δειγμάτων. Αυτή η κάψουλα δείγματος προσγειώθηκε στην αυστραλιανή περιοχή το 2020 και έκτοτε η διαχείριση του πολύτιμου φορτίου της γίνεται προσεκτικά.

Οι δύο προσγειώσεις στο Ryugu άρπαξαν 5,4 γραμμάρια υλικού από την επιφάνεια και την υπόγεια επιφάνεια του αστεροειδούς. Το υλικό έχει τη μορφή μικρών βότσαλων και βράχων, που κυμαίνονται σε μέγεθος έως περίπου 0,4 ίντσες. Η μελέτη που κυκλοφόρησε στις 9 Ιουνίου πήρε ένα εξαιρετικά μικροσκοπικό δείγμα – περίπου το 2% του συνόλου – για να εξετάσει τη χημεία και τη δομή του αστεροειδούς και να βγάλει ορισμένα συμπεράσματα σχετικά με τον τρόπο σχηματισμού και μεταμόρφωσής του κατά τη διάρκεια της ζωής του. Για να γίνει αυτό απαιτούνται ισχυρά ηλεκτρονικά μικροσκόπια και χρήση φασματόμετρων, τα οποία μπορούν να παρέχουν λεπτομέρειες για τις χημικές ουσίες που υπάρχουν σε ένα αντικείμενο με βάση τον τρόπο με τον οποίο το αντικείμενο αντανακλά το φως.

Οι επιστήμονες καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι το Ryugu πιθανότατα σχηματίστηκε μετά από συντριβή ενός τεράστιου βραχώδους σώματος στο πρώιμο ηλιακό σύστημα από ένα άλλο βραχώδες σώμα (Το πρώιμο ηλιακό σύστημα ήταν αρκετά άγριο, επομένως αυτό συνέβαινε κάπως). Το υλικό που εκτοξεύτηκε κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης τελικά συγχωνεύτηκε στον αστεροειδή με την περιστρεφόμενη κορυφή που γνωρίζουμε ως Ryugu λόγω της βαρύτητας. Αυτή η πρόσκρουση, σύμφωνα με την ανάλυση, πιθανότατα συνέβη περίπου 2 με 4 εκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία του ηλιακού συστήματος. Με βάση τον τρόπο που τα δείγματα έχουν αλλοιωθεί από το νερό, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι προέρχονται από περίπου 5 εκατομμύρια χρόνια μετά το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος.

«Όλα έγιναν σε πολύ, πολύ νωρίς [in regard to] ο σχηματισμός του ηλιακού συστήματος», λέει ο Tachibana.

Από τότε, ο αστεροειδής μόλις βρίσκεται σε κατάσταση αδρανοποίησης, με μικρή αλλαγή στη σύνθεσή του. Λοιπόν… τι σημαίνουν όλα αυτά;

Γιατί οι μετεωρίτες έχουν σημασία

Για να κατανοήσετε τη σημασία των δειγμάτων, είναι καλύτερο να δείτε κομμάτια βράχου που έχουν πέσει στη Γη. Οι επιστήμονες αποκαλούν αυτούς τους «μετεωρίτες».

Οι μετεωρίτες μπορούν να ταξινομηθούν σε διακριτές ομάδες με βάση τη σύσταση και τη χημεία τους. Οι πιο σπάνιοι τύποι μετεωριτών που έχουν δει οι επιστήμονες είναι γνωστοί ως “CI chrondrites” — από το 1800, έχουμε δει μόνο πέντε μετεωρίτες αυτής της κατηγορίας να πέφτουν στη Γη. Ένα από τα πιο διάσημα είναι η πτώση του Orgueil, που συνέβη στη Γαλλία το 1864, και ένα άλλο είναι το Ivuna, το οποίο ανακαλύφθηκε στην Τανζανία.

Ένα θραύσμα του Ryugu στη βάση δεδομένων του δείγματος.

Βάση δεδομένων δειγμάτων JAXA/ISAS/Ryugu

“[U]Όπως και άλλες ομάδες μετεωριτών, η χημεία των χονδριτών CI δεν έχει εξελιχθεί ούτε τροποποιηθεί και μπορούν να μας πουν για την αρχική σύνθεση του ηλιακού συστήματος», λέει ο Ashley King, ένας επιστήμονας που ηγείται του Τμήματος Ορυκτών και Πλανητικών Επιστημών στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας στο Ηνωμένο Βασίλειο.

Με λίγα λόγια, οι χονδρίτες CI είναι οι πιο πρωτόγονοι βράχοι που έχουμε βρει ποτέ. Προέρχονται από μια εποχή που το ηλιακό σύστημα μόλις άρχιζε να σχηματίζεται. Αλλά οι βράχοι που φτάνουν στη Γη αλλοιώνονται από την ατμόσφαιρά μας και το ταξίδι στο έδαφος. Όταν συντρίβονται στην ατμόσφαιρα, θερμαίνονται και σχηματίζονται νέα ορυκτά και χημικές ουσίες και στη συνέχεια, όταν προσγειώνονται, μεταβάλλονται από την υγρασία και τις αλληλεπιδράσεις με το νερό.

Όταν αναλύετε τους χονδρίτες CI, μπορεί να ρωτήσετε “τι υπάρχει φυσικά σε αυτούς τους βράχους όταν βρίσκονται στο διάστημα και τι έχει σχηματιστεί από την άφιξή τους στη Γη;” Αυτό ήταν κάτι σαν παζλ για τους μετεωρίτες, τους επιστήμονες που ειδικεύονται στη μελέτη μετεωριτών, γιατί — μέχρι τον Ryugu — δεν είχαμε την ικανότητα να γνωρίζουμε ποια είναι πραγματικά η χημική σύσταση ενός αστεροειδούς στο διάστημα.

Όλα αυτά άλλαξαν με την ανάλυση της JAXA και απομακρύνει ορισμένους επιστήμονες μετεωριτών.

«Πραγματικά διάβασα το χαρτί και η πρώτη μου αντίδραση ήταν «άγια σ**!» είπε η Γκρέτσεν Μπένεντιξ, πλανητολόγος στο Πανεπιστήμιο Κέρτιν στη Δυτική Αυστραλία.

«Βασικά είμαι κολλημένος σε αυτή τη μελέτη αυτή τη στιγμή και δυσκολεύομαι να μεταφράσω με κανονικές λέξεις πόσο ενδιαφέρον και σημαντικό είναι να υπάρχει η πηγή αυτού του τύπου μετεωρίτη διαθέσιμη για μελλοντική μελέτη», σημείωσε ο Benedix.

Συνοψίζοντας, οι επιστήμονες έχουν πλέον πρόσβαση στην παλαιότερη εποχή του ηλιακού μας συστήματος και οι επιπτώσεις για μελλοντική μελέτη είναι βαθιές. Σκεφτείτε το ως εξής: οι επιστήμονες της JAXA εξερεύνησαν έναν μετεωρίτη που δεν έφτασε ποτέ στη Γη και επομένως δεν άλλαξε ποτέ από τις συνθήκες στον πλανήτη μας. Αυτό είναι ένα μνημειώδες αποτέλεσμα.

«Τα δείγματα Ryugu είναι τα πιο χημικά πρωτόγονα εξωγήινα υλικά που είναι διαθέσιμα προς μελέτη και θα οδηγήσουν σε νέες ανακαλύψεις στην κατανόησή μας για την προέλευση και την εξέλιξη των πλανητικών συστημάτων», λέει ο King.

Και τώρα τι?

Αυτή η πρώτη εργασία είναι απλώς η αρχή για τους επιστήμονες της JAXA. Μέσα στους επόμενους μήνες, αναμένεται να αποκαλυφθούν πολλές περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα δείγματα από το Ryugu, αποκαλύπτοντας λεπτομέρειες σχετικά με τον μαγνητισμό του βράχου, τον τρόπο με τον οποίο έχει επηρεαστεί από τις καιρικές συνθήκες στο διάστημα και την έκθεσή του στον ηλιακό άνεμο και τις κοσμικές ακτίνες.

Αλλά δεν είναι μόνο η JAXA που ενδιαφέρεται για τον Ryugu. Η NASA απέκτησε το 10% των δειγμάτων που επιστράφηκαν τον Δεκέμβριο του 2021 και θα πραγματοποιήσει τη δική της ανάλυση των δειγμάτων, ψάχνοντας να συγκρίνει το εύρημα με τη δική της αποστολή επιστροφής δειγμάτων αστεροειδών, Osiris-Rex, που επισκέφτηκε τον αστεροειδή Bennu το 2020. Αυτή η αποστολή είναι αναμένεται να επιστρέψει δείγματα στη Γη τον Σεπτέμβριο του επόμενου έτους.

Τι περιμένει να ανακαλύψουν οι επιστήμονες; Οι πιθανότητες είναι ατελείωτες. Μόλις αυτή την εβδομάδα, αναφορές πρότειναν ότι η JAXA είχε επίσης ανακαλύψει αμινοξέα — τα «δομικά στοιχεία της ζωής» — στο Ryugu. Μια πλήρης επιστημονική έκθεση για τα αμινοξέα του Ryugu δεν έχει ακόμη έρθει, αλλά αυτή η ανακάλυψη προσθέτει στην ιδέα ότι οργανικές ενώσεις μπορεί να έχουν παραδοθεί στη Γη από το διάστημα.

Καθώς οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο μελετούν τους κόκκους πετρωμάτων από τους Ryugu και Bennu, η ασαφής κατανόησή μας για την πρώιμη εποχή στην ιστορία του ηλιακού συστήματος θα τεθεί σταδιακά στο επίκεντρο. Πιθανώς, μπορεί ακόμη και να αποκαλύψει πού εμείς φάτε από. Καθώς μελετάμε τους αρχαίους διαστημικούς βράχους, μπορούσαμε να βρούμε το πολύ υλικό αυτό μας κάνει μας μπορεί να παραδόθηκε σε έναν βράχο πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.

About the author

admin

Leave a Comment