В процессе образования астероид Рюгу нагрелся и промок

История этих образцов началась восемь лет назад, со взлета японской межпланетной станции «Хаябуса-2». В 2019 году аппарат дважды опустился на астероид Рюгу и собрал образцы поверхностного и подповерхностного слоев. В начале декабря 2020-го станция вернулась на Землю с уникальным грузом — несколькими граммами (5,4 грамма) чистого грунта. Авторам нового исследования для анализа выделили всего 125 миллиграммов камней и пыли. Статья с первыми результатами вышла в журнале Science.

Астероид Рюгу принадлежит к темному спектральному классу С (углеродистые) — самому «популярному» классу, в который входит 75% известных астероидов. Считается, что падающие на Землю углеродистые метеориты — фрагменты таких тел, но выявить точного «родителя» и подтвердить это предположение сложно. Главная задача миссии «Хаябуса-2» состоит как раз в том, чтобы узнать как можно больше о связи углеродистых метеоритов и астероидов и об истории формировании этих тел.

Анализ образцов показал, что Рюгу похож на углеродистые хондриты типа Ивуна (CI-хондриты). Их химический состав совпадает с составом фотосферы нашей звезды. По мнению ученых, они образовались в самом начале формирования Солнечной системы — еще до Солнца, Земли, Луны и других тел.

Тогда система была гигантским вращающимся облаком газа. Большая часть газа сконцентрировалась в центре, сформировав Солнце, а остатки растянулись в диск, охладились и образовали камни. Один из них был «родителем» Рюгу.

Судя по составу фрагментов, в возрасте одного-двух миллионов лет, примерно через пять миллионов лет после образования всей Солнечной системы, этот астероид пропитался водой. «Представьте плавающее в космосе облако льда и пыли. Когда оно сжалось, от энергии распада радиоактивных элементов лед растаял, и получился гигантский грязевой шар», — описывает геохимик Николас Дафас (Nicolas Dauphas), один из трех ученых Чикагского университета, которые участвовали в исследовании под руководством японской команды.

Позже, в результате столкновения, от того астероида откололись обломки, со временем сжавшиеся в астероид Рюгу. Сегодня он выглядит относительно сухим. По предположению ученых, с того момента его грунт никогда не нагревался выше 100°C. И это накладывает ограничения на вероятные истории формирования и «жизни» подобных ему тел.

Геофизик Рейка Йокочи (Reika Yokochi), участница команды, которая исследовала газы в капсуле с образцом, сравнила весь проект с попыткой выяснить рецепт по готовому супу: «Мы можем выделить ингредиенты супа и по их состоянию определить, в каком порядке и до какой температуры их нагревали». И анализ образцов уже выявил различия в составе Рюгу и найденных на Земле углеродистых хондритов.

Известно около десятка CI-хондритов, все они пробыли на планете от нескольких десятилетий до нескольких веков (последний известный упал в 1965 году), а потом хранились в музеях. При таких условиях невозможно определить, как сильно природа повлияла на их минералогию и химический состав. Но теперь у специалистов есть «чистый» образец Рюгу.

В отличие от хондритов, в Рюгу почти нет сульфатов, ферригидритов и межпластовой воды. Конечно, это можно объяснить тем, что известные нам хондриты откололись от астероидов с более высоким содержанием воды. Но, скорее всего, метеориты «заразились» на Земле. Поэтому образцы из космоса столь ценны.

«Материал Рюгу — самый примитивный материал Солнечной системы, который мы когда-либо изучали», — отмечал еще в марте геофизик Хисайоши Юримото (Hisayoshi Yurimoto), профессор из Университета Хоккайдо, руководитель первичного химического анализа образцов миссии «Хаябуса-2». Это первый из нескольких проектов по доставке на Землю образцов с астероида Бенну, неизведанных областей Луны, Марса и его спутника Фобоса.