Upravo sada, Japanska agencija za zrakoplovne istrage (JAXA)
Hayabusa2 svemirski brod je zauzet istraživanjem asteroida 162173 Ryugu. Kao i prethodnik, i ovo se sastoji od misije vraćanja uzorka, gdje će se regolith s površine asteroida vratiti kući na analizu. Pored toga što će nam reći više o ranom Sunčevom sustavu, očekuje se da će ove studije obasjati svjetlost podrijetla vode Zemlje (a možda i života).
U međuvremenu, znanstvenici ovdje kod kuće bili su zauzeti ispitivanjem uzoraka koje je 25143 iz Itokawe vratila Hayabusa1 letjelica. Zahvaljujući nedavnoj studiji para kozmokemičara sa Državnog sveučilišta Arizona (ASU), sada je poznato da ovaj asteroid sadrži obilne količine vode. Na osnovu toga, tim procjenjuje da je do polovine vode na Zemlji moglo doći iz asteroida i kometa, prije milijarda godina.
Ova studija, koja je prvi put ispitala uzorke s površine asteroida na vodu, nedavno se pojavila u časopisu Napredak znanosti. Studijski tim sačinjavao je Ziliang Jin i Maitrayee Bose, postdoktorski znanstvenik i docent u ASU-ovoj školi za istraživanje Zemlje i svemira (SESE).
Trenutačni znanstveni konsenzus je da su asteroidi sastavljeni od materijala preostalog od stvaranja Sunčevog sustava. Očekuje se da će proučavanje ovih tijela otkriti stvari o njegovoj ranoj povijesti i razvoju. Ono što su Jin i Bose otkrili, nakon ispitivanja uzoraka koje je dao JAXA, bilo je da su se obogatili vodom u odnosu na prosjek za predmete koji se nalaze u unutarnjem Sunčevom sustavu.
A Bose je nagovijestio u intervjuu za ASU Now, ova je studija postala moguća zahvaljujući suradnji ASU-a i JAXA-e, iako su bili iznenađeni kad su čuli što su ona i Jin tražili:
„Bila je privilegija što je japanska svemirska agencija JAXA bila spremna podijeliti pet čestica iz Itokawe s američkim istražiteljem. To se također dobro odražava na našu školu ... Dok ga nismo predložili, nitko nije razmišljao da traži vodu. Sretna sam što sam mogla prijaviti da se naša predispozicija isplatila. "
Proučiti pet uzoraka, od kojih svaki
U dvije od pet čestica, tim je identificirao piroksen, mineral koji (na Zemlji) ima vodu kao dio svoje kristalne strukture. Jin i Bose su također sumnjali da u zrnu mogu biti tragovi vode, mada im nije bilo jasno koliko toga. Duga povijest Itokawe uključila bi događaje grijanja, udarce, šokove
NanoSIMS mjerenja potvrdila su ovu hipotezu, otkrivajući da su zrna uzoraka bila bogata vodom. Ali ono što je iznenadilo bilo je samo koliko su bili bogati. To ukazuje da asteroidi poput Itokawe (za koje se smatra da su suvi) mogu sadržavati više vode nego što su znanstvenici ranije mislili.
Zbog njezinog sastava, kojeg pretežno čine silikatni minerali i metali, planetarni znanstvenici su Itokawa odredili kao asteroid S klase. Mjereći duljinu od samo 500 metara i promjera 215 do 300 (700 do 1000 ft), asteroid kruži Suncem svakih 18 mjeseci na prosječnoj udaljenosti od 1,3 AU - prolazeći unutar Zemljine orbite malo više od one na Marsu ,
Smatra se da su objekti veličine Itokawe fragmenti koji su se odvojili od većih asteroida S klase. Iako su mali, za ove asteroide se vjeruje da su zadržali sve vode i isparljive materijale (dušik, ugljični dioksid, metan, amonijak itd.) Koji su imali u formiranju. Kao što je Bose objasnio:
„Asteroidi tipa S jedan su od najčešćih objekata asteroidnog pojasa. Prvobitno su nastali na udaljenosti od sunca od jedne trećine do tri puta veće od Zemljine udaljenosti.”
Iz njegove strukture koja se sastoji od dva glavna utora obložena gromadom (različite gustoće) koji su povezani užim presjekom, vjeruje se da je Itokawa ostatak matičnog tijela čija je širina oko 19 km (12 milja). Tijekom svoje povijesti, bio bi zagrijavan na između 550 i 800 ° C (1000 i 1500 ° F) i pretrpio višestruke udare, s jednim velikim događajem koji ga je razdvojio.
Poslije su se dva fragmenta spojila u Itokawu, koja je poprimila trenutnu veličinu i oblik prije otprilike 8 milijuna godina. Unatoč katastrofalnom lomu koji je doveo do njegovog stvaranja i činjenici da su zrna uzorka bila izložena zračenju i mikrometeoritom, minerali su još uvijek pokazali da je voda izgubila u svemiru.
"Iako su uzorci prikupljeni na površini, ne znamo gdje su ta zrna bila u izvornom roditeljskom tijelu", rekao je Jin. "Ali naša je najbolja pretpostavka da su pokopani više od 100 metara duboko u njoj ... Minerali imaju izotopne sastave vodika koji se ne mogu razlikovati od Zemlje."
Ono što pokazuje je da su udari asteroida tijekom kasnog teškog bombardiranja (prije otprilike 4,1 do 3,8 milijardi godina) bili odgovorni za distribuciju vode na Zemlju, nedugo nakon što je formirana. Kako je dodao Bose, ovo asteroidima klase S postaje najvažniji cilj za misije u kojem se vraćaju uzorci u budućnosti.
„To znači da su asteroidi tipa S i matična tijela običnih hondrita vjerojatno kritični izvor vode i nekoliko drugih elemenata za zemaljske planete. A to možemo reći samo zbog in situ izotopskih mjerenja na vraćenim uzorcima asteroidnog regolita - površinskoj prašini i stijenama. "
Kad se izvrše te misije, ASU će vjerojatno igrati značajnu ulogu. Trenutno Bose radi na stvaranju čiste laboratorije u ASU-u koja će - uz NanoSIMS - biti prva javna sveučilišna ustanova sposobna analizirati uzorke materijala dobivenog iz asteroida i tijela u Sunčevom sustavu.
Profesor Meenakshi, direktor ASU-ovog Centra za studije meteorita i novi direktor SESE-a, također je dio tima za analizu koji će proučavati uzorke vraćene od strane Hayabusa2 misija. Svemirska letjelica napustiće asteroid Ryugu u prosincu 2019. godine, a na Zemlju se planira vratiti do prosinca 2020. godine.
ASU je također odgovoran za doprinos Spektrometru toplinske emisije (OTES) na brodu NASA-e OSIRIS-Rex svemirske letjelice, koja trenutno provodi uzorak za povratak s blizu Zemaljskog asteroida Bennua. OSIRIS-REx trebao bi skupiti uzorke sljedećeg ljeta iz Bennua i vratiti ih na Zemlju do rujna 2023. godine.
Ove i druge misije proširit će znanstvenikovo razumijevanje kako je nastao naš Sunčev sustav i možda će baciti malo svjetla na to kako je započeo život na našoj planeti. Kao što je Bose zaključio:
„Misije za povratak uzoraka su obavezne ako zaista želimo napraviti dubinsku studiju planetarnih objekata. Misija Hayabusa u Itokavi proširila je naše znanje o isparljivim sadržajima tijela koja su pomogla formiranje Zemlje. Ne bi bilo iznenađujuće ako je sličan mehanizam proizvodnje vode uobičajen za kamene egzoplanete oko drugih zvijezda. "
