L’analyse des astéroïdes révèle des preuves inattendues de jeunes océans et de carbonatation

L’analyse des astéroïdes révèle des preuves inattendues de jeunes océans et de carbonatation

Les astéroïdes sont beaucoup de choses – des tueurs de dinosaures, des archives des premiers jours du système solaire, Objectifs de défense de la planète – Mais ils ne devraient pas être un monde aquatique. Bien?

Eh bien, du moins pas aujourd’hui. Mais dans les premiers jours de la formation du système solaire, Ryugu – la cible en forme de diamant de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA). Hayabusa 2 Important – il a un petit cercle à l’intérieur de lui.

Avant que l’astéroïde n’existe aujourd’hui, une analyse isotopique à haute résolution a montré qu’il faisait partie d’un parent de plus en plus ancien avant d’exploser lors d’une collision. Mais ce qui est encore plus surprenant, c’est que dans ce petit océan, certains des silicates secs de l’astéroïde d’origine ont réussi à rester inchangés. Nouvel article de l’un des membres de l’équipe organisatrice de Hayabusa Publié ce mois-ci dans astronomie naturelle Ils ont obtenu ce qu’ils ont montré sur la composition du père de Ryugu et des astéroïdes dans le système solaire le plus ancien.

Quoi de neuf – En décembre 2020, Hayabusa2 a rendu plus de cinq grammes de Ryugu après une mission de six ans. Étant donné que l’échantillon est un nombre relativement limité de petits grains, chacun est marqué de son nom et de son numéro. Dans ce cas, l’analyse de l’équipe était basée sur une seule de ces particules, C0009.

parler avec en arrièremonde des isotopes chimiques cosmiques Ming Chang Liu de l’UCLA ont découvert que C0009 était particulièrement intéressant car il “se distingue en contenant de petites quantités de silicates anhydres”, c’est-à-dire qu’il contient des minéraux riches en oxygène qui ne sont pas affectés par l’eau au centre de l’échantillon qui est fortement altéré par H2O.

La composition de Ryugu a été grandement modifiée par l’eau liquide en lui. Bien qu’ils se soient formés dans les profondeurs froides du système solaire externe, l’eau et le dioxyde de carbone se sont accumulés ensemble dans le protolithe qui est le parent de Ryugu avec des isotopes radioactifs à courte durée de vie. Au fur et à mesure que les roches radioactives réchauffent la glace qui les entoure, note Liu, “elles commenceront à flotter dans le corps parent” et convertiront au fil du temps les silicates et les pyroxènes qui ont formé les prédécesseurs de Ryugu en silicates porteurs d’eau.

La surface de Ryugu.Maskot / DLR / JAXA

Par conséquent, les silicates anhydres restants donnent à l’équipe une idée de ce à quoi ressemblaient les autres matériaux du système solaire primitif avant leur collision avec le minuscule océan Ryugu. Le matériau ressemble au matériau le plus ancien formé dans la photosphère solaire. Les isotopes de l’oxygène dans les échantillons sur lesquels l’équipe a travaillé ont montré que l’astéroïde contenait de l’olivine amibienne et des chondrites riches en magnésium fusionnées directement à partir de la nébuleuse solaire.

Moto Ito, chimiste cosmique à l’Agence japonaise pour la technologie des géosciences marines et membre de l’équipe élargie de phase II, est l’auteur principal, avec Liu et d’autres, de Étude originale des particules de Ryuguqui montre comment les météorites CI sur Terre ont changé en raison de notre environnement plus volatil.

parler avec en arrièreIto note que tout en connaissant la composition chimique “ne nous dit pas où le corps parent s’est formé”, cela “nous permet toujours d’établir une sorte d’histoire de Ryugu et comment il s’est formé dans le système solaire externe”.

Pourquoi est-ce important – Ce travail découle des efforts de la plus grande équipe d’organisation de la phase deux. Après que le Hayabusa2 ait traversé le sol pour larguer sa charge utile, les cinq grammes d’échantillons qu’il transportait ont été répartis en huit équipes : six d’entre elles ont effectué des analyses spécifiques préliminaires – pour la composition chimique, les matériaux rocheux et sableux, les matières organiques volatiles, solides et solubles – sur le matériaux, et deux grandes équipes internationales.d’autres Ils travaillent à clarifier l’impact scientifique potentiel des échantillons.

En juin, l’équipe senior de Liu et Ito, de l’Université d’Okayama dans l’ouest du Japon, a publié son interprétation de l’échantillon. Ils ont découvert que les phyllosilicates de Ryugu sont similaires aux chondrites CI, un type de météorite rare et très primitif qui est principalement collecté en Antarctique.

Mais parce qu’ils “ont peut-être été assis là pendant des décennies, des années et des âges avant que nous les ramassions”, note Liu, “la Terre a une atmosphère très réactive, donc les chondrites CI vont interagir avec l’atmosphère”. En comparaison, les échantillons de Hayabusa2 “sont probablement le matériau de chondrite le plus pur de tous les temps”.

La survie de ces éléments du protolithe de Ryugu est peut-être encore plus surprenante compte tenu du travail de certaines des autres équipes. équipe d’analyse de pierre Elle a publié ses premiers résultats ce mois-ci sur Connaissances, qui comprenait de l’eau liquide de Ryugu confinée dans le cristal. Parce que Ryugu capte le dioxyde de carbone congelé ainsi que la glace d’eau lors de sa formation, l’eau liquide de l’échantillon est gazéifiée.

L'exposition d'art du vaisseau spatial Hayabusa 2 de l'Agence japonaise d'exploration spatiale, qui a été fondée en octobre...

Représentation artistique de Hayabusa 2. Tout sur l’espace / Futur / Getty Images

Quelle est la prochaine étape – un peu de contexte Ryugu est déjà en route vers la Terre. En mai dernier, la NASA Osiris Rex Le vaisseau spatial a quitté l’astéroïde Bennu après avoir pelleté peut-être une demi-livre de roche pour commencer son voyage de retour vers la Terre. C’est après OSIRIS-REx Il a créé de manière inattendue un trou de 20 pieds de large du côté de Bennu Le résultat a été qu’il s’est réuni avec beaucoup moins de force que quiconque ne s’y attendait.

Comme Ryugu, Bennu est un astéroïde carboné relativement natif, bien que d’un type différent : les astéroïdes de type B comme Bennu apparaissent légèrement plus bleus que Ryugu et les autres astéroïdes de type C, qui apparaissent en rouge. Mais quelle que soit la couleur, selon le cosmologiste Ito, trouver des composants carbonés complexes similaires dans l’échantillon “nous renseignerait sur la distribution des composants organiques dans le système solaire”.

Tout en répondant aux questions sur la composition de Ryugu, ce travail soulève également des questions sur la façon dont Ryugu s’intègre dans les schémas d’astéroïdes et de météorites plus primitifs. Selon Liu, l’équipe pense que malgré les classes distinctes qui ont émergé pour englober toutes les différentes chondrites trouvées sur Terre au fil des ans, “les matières premières étaient probablement très similaires”. “Nous voulions juste être un peu provocateurs, déplacer un peu le pot et essayer de changer de paradigme”, a-t-il ajouté.

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