Asteroitler nelerden yapılmıştır? Dünya’ya geri gönderilen bir örnek, güneş sisteminin yapı taşlarını ortaya koyuyor

12 aydan biraz daha uzun bir süre önce, Avustralya’nın taşralarında Woomera’da oturuyorduk ve Hayabusa2 uzay aracının Ryugu adlı Dünya’ya yakın bir asteroidin küçük bir parçasını toplamak için yolculuğundan döndüğüne tanıklık etmek için gökyüzünde bir ışık çizgisi bekliyorduk. . Maalesef o gün Woomera’da hava bulutluydu ve uzay aracının geldiğini görmedik.

Ama dönüşte gördüğümüz tek kusur buydu. Hayabusa2’yi bulup aldık, Woomera’ya getirdik, temizledik ve inceledik.

Örnek kapsül uzay aracından çıkarıldı. İyi durumdaydı, yeniden girişte 60°C’yi geçmemişti ve döndürüldüğünde kapsül sallandı, bu da gerçekten katı bir numunemiz olduğunu düşündürdü. Asteroid örneğinden salınan gazların toplanmasına izin vererek vakumu korundu ve bunların bir ön analizi Woomera’da yapıldı.

Bir yıl sonra, bu örnek hakkında çok daha fazlasını biliyoruz. Geçen ay, Ryugu örneklerinin ilk analiziyle ilgili üç makale yayınlandı. bir makale Bilim Bu hafta asteroitte görülen malzeme ile Dünya’ya dönen örnek arasındaki ilişkiyle ilgili.

Bu gözlemler, güneş sisteminin oluşumuna bir pencere açar ve bilim adamlarını on yıllardır şaşırtan bir göktaşı gizemini çözmeye yardımcı olur.

kırılgan parçalar

Toplamda, numune, numune alınan iki konma bölgesi arasında bölünmüş, yaklaşık 5 gram ağırlığındadır.

İlk örnek Ryugu’nun açıkta kalan yüzeyinden geldi. İkinci numuneyi almak için, uzay aracı küçük bir krater oluşturmak için asteroide küçük bir disk ateşledi, ardından bu ikinci numunenin yüzeyin altından uzay hava koşullarına karşı korumalı malzeme içermesi umuduyla kraterin yakınında bir numune topladı.

Konma örneklemesi, Hayabusa2’deki video kameralarla kaydedildi. Videonun ayrıntılı analizi sayesinde, temas sırasında Ryugu’dan fırlatılan parçacıkların şekillerinin, numune kapsülünden alınan parçacıklara çok benzediğini bulduk. Bu, her iki numunenin de gerçekten yüzeyi temsil ettiğini gösteriyor – ikincisi ayrıca bir miktar yeraltı malzemesi içerebilir, ancak henüz bilmiyoruz.

Laboratuvara döndüğümüzde, bu numunelerin son derece kırılgan ve çok düşük yoğunluğa sahip olduğunu görebiliriz, bu da oldukça gözenekli olduklarını gösterir. Kil yapısına sahiptirler ve ona göre davranırlar.

Ryugu örnekleri de çok koyu renklidir. Aslında, şimdiye kadar bulunan herhangi bir göktaşı örneğinden daha koyudurlar. Ryugu’daki yerinde gözlemler de bunu gösterdi.

Ama şimdi elimizde bir kaya var ve onu inceleyip ne olduğuna dair detayları alabiliyoruz.

Bir göktaşı gizemi

Güneş sistemi asteroitlerle doludur: bir gezegenden çok daha küçük kaya parçaları. Asteroitlere teleskoplarla bakarak ve yansıttıkları ışık spektrumunu analiz ederek, çoğunu üç gruba ayırabiliriz: C tipi (çok fazla karbon içerir), M tipi (çok fazla metal içerir) ve S tipi (çok fazla silika içerir).

Bir asteroidin yörüngesi onu Dünya ile çarpışmaya getirdiğinde, ne kadar büyük olduğuna bağlı olarak, onu atmosferde yanarken gökyüzünde hızla ilerleyen bir meteor (kayan yıldız) olarak görebiliriz. Asteroitin bir kısmı hayatta kalarak yere ulaşırsa, kalan kaya parçasını daha sonra bulabiliriz: bunlara göktaşı denir.

Güneşin etrafında dönen asteroitlerin çoğu koyu renkli C-tipleridir. Spektrumlarına dayanarak, C-tipleri, makyaj olarak karbonlu kondritler adı verilen bir tür göktaşına çok benzer görünüyor. Bu göktaşları, amino asitler gibi organik ve uçucu bileşikler açısından zengindir ve Dünya’da yaşam için tohum proteinlerinin kaynağı olmuş olabilir.

Bununla birlikte, asteroitlerin yaklaşık yüzde 75’i C tipi iken, göktaşlarının sadece yüzde 5’i karbonlu kondritlerdir. Şimdiye kadar bu bir muammaydı: C-tipleri bu kadar yaygınsa, neden kalıntılarını Dünya’da göktaşı olarak görmüyoruz?

Ryugu’dan alınan gözlemler ve örnekler bu gizemi çözmüştür.

Ryugu örnekleri (ve muhtemelen diğer C-tipi asteroitlerden gelen meteorlar), Dünya atmosferine girerek hayatta kalamayacak kadar kırılgandır. Meteorlar için tipik olan saniyede 15 kilometreden daha hızlı bir hızla geldilerse, yere ulaşmadan çok önce paramparça olur ve yanarlardı.

Güneş sisteminin şafağı

Ancak Ryugu örnekleri bundan daha da ilgi çekici. Malzeme, C’nin karbonlu olduğu ve I’in 1938’de Tanzanya’da bulunan Ivuna göktaşına atıfta bulunduğu, CI adı verilen nadir bir karbonlu kondrit alt sınıfını andırıyor.

Bu göktaşları kondrit klanının bir parçasıdır, ancak kondrül adı verilen tanımlayıcı parçacıkların çok azına sahiptirler, görünüşe göre erimiş damlacıklardan kristalize edilmiş, ağırlıklı olarak olivin yuvarlak tanecikleri. CI göktaşları karanlık, düzgün ve ince tanelidir.

Bu göktaşları, güneşle aynı elementlerden ve aynı oranlarda (normalde gaz olan elementlerin yanı sıra) oluşmaları bakımından benzersizdir. Bunun nedeninin, sonunda çökerek güneşi ve güneş sisteminin geri kalanını oluşturan toz ve gaz bulutunda oluşan CI kondritleri olduğunu düşünüyoruz.

Ancak 4,5 milyar yıllık jeolojik işlemenin, kabukta gördüğümüz elementlerin oranlarını değiştirdiği Dünya’daki kayaların aksine, CI kondritler, güneş sistemimizin gezegensel yapı taşlarının büyük ölçüde bozulmamış örnekleridir.

Bilinen toplam ağırlığı 20 kg’dan az olan, Dünya’da şimdiye kadar 10’dan fazla CI kondrit bulunamadı. Bu nesneler, koleksiyonlarımızdaki Mars örneklerinden daha nadirdir.

O halde ziyaret ettiğimiz ilk C-tipi asteroidin en nadir göktaşı türlerinden birine bu kadar benzer olma şansı nedir?

Bu CI göktaşlarının Dünya’daki nadirliğinin gerçekten de kırılganlıklarıyla ilgili olması muhtemeldir. Atmosferdeki yolculukta hayatta kalmakta zorlanacaklar ve yüzeye ulaşırlarsa ilk yağmur fırtınası onları çamur birikintilerine dönüştürecekti.

Hayabusa2, onun öncüsü Hayabusa ve NASA’nın Osiris-REx’i gibi asteroit misyonları, asteroitler hakkındaki bilgimizdeki bazı boşlukları yavaş yavaş dolduruyor. Örnekleri Dünya’ya geri getirerek, bu nesnelerin tarihine ve güneş sisteminin kendisinin oluşumuna geri bakmamıza izin veriyorlar.

Bu makale şuradan yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak orijinal makale.