Praegu on Jaapani kosmoseuuringute agentuur (JAXA)
Hayabusa2 kosmoseaparaat on hõivatud asteroidi 162173 Ryugu uurimisega. Nagu eelminegi, koosneb see ka proovide tagastamise missioonist, mille käigus asteroidi pinnalt pärit regoliit tuuakse analüüsimiseks koju tagasi. Lisaks sellele, et räägitakse meile varasemast Päikesesüsteemist lähemalt, loodetakse nende uuringutega valgustada ka Maa vee päritolu (ja võib-olla isegi elu).
Samal ajal on teadlased siin kodus usinalt uurinud proove, mis on pärit 25143 Itokawast Hayabusa1 kosmoselaevad. Tänu Arizona osariigi ülikooli (ASU) kosmoseemikute paari hiljutisele uuringule on nüüd teada, et see asteroid sisaldas ohtralt vett. Sellest lähtuvalt võis meeskond arvata, et kuni pool Maa veest võis pärineda asteroidist ja komeet mõjutas miljardeid aastaid tagasi.
See uuring, mis oli esmakordne asteroidi pinnalt proovide võtmine vee osas, ilmus hiljuti ajakirjas Teaduse edusammud. Uurimisrühma kuulusid Ziliang Jin ja Maitrayee Bose, järeldoktor ja ASU Maa ja kosmoseuuringute kooli (SESE) dotsent.
Praegune teaduslik konsensus on see, et asteroidid koosnevad Päikesesüsteemi kujunemisest tekkinud materjalijääkidest. Seetõttu loodetakse nende kehade uurimisel paljastada asju selle varajase ajaloo ja arengu kohta. Pärast JAXA pakutavate proovide uurimist leidsid Jin ja Bose, et need olid veega rikastatud, võrreldes sisemises Päikesesüsteemis leiduvate objektide keskmisega.
Ja Bose osutas intervjuus ASU nüüd, sai see uuring võimalikuks tänu ASU ja JAXA koostööle, ehkki nad olid üllatunud, kui kuulsid, mida tema ja Jin otsisid:
„See oli privileeg, et Jaapani kosmoseagentuur JAXA oli nõus jagama USA uurijaga viit Itokawast pärit osakest. See kajastab hästi ka meie kooli… Kuni me seda välja ei pakkunud, ei mõelnud keegi vett otsida. Mul on hea meel teatada, et meie nõks tasus ära. ”
Uurida viit proovi, millest igaüks
Kahest viiest osakestest tuvastas meeskond pürokseeni - mineraali, millel (Maal) on kristalses struktuuris vesi. Jin ja Bose kahtlustasid ka, et terad võivad sisaldada jälgi veest, ehkki nende koguse osas oli ebaselge. Itokawa pikk ajalugu oleks hõlmanud küttesündmusi, lööke, põrutusi
NanoSIMSi mõõtmised kinnitasid seda hüpoteesi, tuues välja, et prooviterad olid ise vesirohked. Kuid üllatav oli vaid see, kui rikkad nad olid. See näitab, et sellised asteroidid nagu Itokawa (mida peetakse "kuivadeks") on võimelised hankima rohkem vett kui teadlased varem arvasid.
Oma koostise tõttu, mis koosneb valdavalt silikaatmineraalidest ja metallidest, on planeediteadlased nimetanud Itokawa S-klassi asteroidiks. Asteroid, mille pikkus on vaid 500 meetrit (1800 jalga) ja läbimõõt 215–300 (700–1000 jalga), ümbritseb Päikest iga 18 kuu tagant keskmise vahemaaga 1,3 AU - liikudes Maa orbiidi sees pisut kaugemale kui Marsi .
Arvatakse, et Itokawa suurusega objektid on killud, mis purustasid suuremad S-klassi asteroidid. Hoolimata sellest, et need asteroidid on väikesed, on nende asteroidide moodustumisel usutavasti säilinud vesi ja lenduvad materjalid (lämmastik, süsinikdioksiid, metaan, ammoniaak jne). Nagu Bose selgitas:
“S-tüüpi asteroidid on asteroidivöö üks levinumaid objekte. Algselt moodustasid nad Päikesest kolmandiku kuni kolm korda Maa kaugusest.”
Arvatakse, et Itokawa on oma struktuurist, mis koosneb kahest rändrahnulistest (erineva tihedusega) põhiosast, mis on ühendatud kitsama lõiguga, emakeha jäänuk, mille laius on umbes 19 km (12 miili). Ajaloo jooksul oleks see olnud kuumutatud temperatuurini 550–800 ° C (1000–1500 ° F) ja saanud mitmeid lööke, ühe suure sündmuse tagajärjel see purunes.
Pärast seda ühinesid kaks fragmenti Itokawa moodustamiseks, mille praegune suurus ja kuju oli umbes 8 miljonit aastat tagasi. Vaatamata katastroofilisele purunemisele, mis viis selle moodustumiseni, ja asjaolule, et prooviterad olid kiirguse ja mikrometeoriidi mõju all, näitasid mineraalid siiski kosmosesse kadunud vee tunnuseid.
"Ehkki proovid koguti pinnalt, ei tea me, kus need terad olid algses vanemkehas," ütles Jin. "Kuid meie parim arvamine on, et nad maeti selle alla enam kui 100 meetri sügavusele. Mineraalidel on vesiniku isotoopkoostised, mis on Maast eristamatud."
See näitab, et asteroidide mõjud hilise raske pommitamise ajal (umbes 4,1–3,8 miljardit aastat tagasi) vastutasid vee jaotamise eest Maale varsti pärast selle tekkimist. Nagu Bose lisas, muudab see S-klassi asteroidid tulevikus esmatähtsateks proovide tagastamise missioonideks.
„See tähendab, et S-tüüpi asteroidid ja tavaliste chondritite lähtekehad on tõenäoliselt maapealsete planeetide jaoks kriitiline veeallikas ja mitmed muud elemendid. Ja me võime seda öelda ainult asteroidi regoliidi tagastatud proovide in situ isotoopse mõõtmise tõttu - nende pinnatolm ja kivimid. "
Kui need missioonid aset leiavad, mängib ASU tõenäoliselt olulist rolli. Praegu töötab Bose ASU-s puhtalabori rajamist, mis koos NanoSIMSiga oleks esimene avalik-õiguslik ülikoolirajatis, mis suudab analüüsida Päikesesüsteemi asteroididest ja kehadest saadud materjalide proove.
Professor Meenakshi - ASU meteoriidiuuringute keskuse direktor ja SESE uus direktor - on samuti osa analüüsimeeskonnast, kes hakkab uurima proovi Hayabusa2 missioon. Kosmoselaev lahkub asteroidist Ryugu 2019. aasta detsembris ja kavatseb naasta Maale 2020. aasta detsembriks.
ASU vastutab ka NASA pardal oleva termoemissioonspektromeetri (OTES) seadme panuse eest OSIRIS-REx kosmoselaev, mis viib praegu Maa-lähedase asteroidi Bennuga proovide tagastamise missiooni. OSIRIS-REx kavatseb järgmisel suvel koguda Bennu proovid ja viia need tagasi Maale 2023. aasta septembriks.
Need ja muud missioonid laiendavad teadlaste teadmisi meie päikesesüsteemi kujunemisest ja võivad isegi valgustada, kuidas elu meie planeedil algas. Nagu Bose järeldas:
„Proovitagastamise missioonid on kohustuslikud, kui me tõesti tahame planeediobjektide põhjalikku uuringut teha. Hayabusa missioon Itokawa on laiendanud meie teadmisi Maa moodustamiseks aidanud kehade lenduvatest sisudest. Poleks üllatav, kui sarnane veetootmise mehhanism on tavaline kiviste eksoplaneetide korral teiste tähtede ümber. ”
