Descoperirea unui Nou Loc de Formare pentru Asteroidul Ryugu

Astronomii au făcut o descoperire fascinantă referitoare la asteroidul Ryugu, ridicând noi întrebări despre originile acestuia și formarea asteroizilor bogați în carbon. În decembrie 2020, sonda spațială Hayabusa 2 a adus pe Pământ mostre din Ryugu, iar analiza acestor probe a revelat surprize interesante. După ce au fost examinate inițial în Japonia, mostrele au fost trimise către centre de cercetare din întreaga lume pentru a fi măsurate, cântărite și analizate chimic. Acestea au fost, de asemenea, expuse la radiații infraroșii, raze X și sincroton, ceea ce a permis o înțelegere mai profundă a compoziției lor.

Cercetătorii s-au concentrat pe analiza raportului dintre anumite izotopi metalici din probele de Ryugu. Izotopii, care sunt variante ale aceluiași element, se deosebesc prin numărul de neutroni din nucleu, iar studierea acestora poate oferi indicii despre locul în Sistemul Solar unde s-a format asteroidul. Ryugu este considerat un asteroid apropiat de Pământ, deoarece orbita sa intersectează cu cea a planetei noastre, însă cercetătorii cred că nu provine din Sistemul Solar interior, ci a migrat din centura de asteroizi dintre Marte și Jupiter.

Se estimează că locurile de origine ale asteroidului Ryugu sunt situate mai departe de Soare, în afara orbitei lui Jupiter. Analizând "relațiile de familie" ale lui Ryugu, oamenii de știință pot determina cât de asemănător este acesta cu diferite clase de meteoriți, care sunt fragmente de asteroizi ajunse pe Pământ. Studiile recente au arătat că Ryugu face parte dintr-o categorie mare de meteoriți bogați în carbon, cunoscuți sub numele de condrite carbonacee. Totuși, analizele detaliate ale compoziției sale sugerează că acesta aparține unui grup rar, condritele CI, numite astfel după condrita Ivuna din Tanzania, care este cel mai cunoscut exemplu al acestui tip. Aceste condrite sunt caracterizate printr-o compoziție chimică similară cu cea a Soarelui, indicând că materialul din care sunt formate este extrem de pur, provenind din zone îndepărtate ale Sistemului Solar.

Echipa de cercetători a investigat pentru prima dată raporturile izotopilor de nichel din patru probe ale asteroidului Ryugu și din șase probe de condrite carbonacee. Rezultatele au confirmat legătura strânsă dintre Ryugu și condritele CI, dar ideea unui loc de naștere comun la marginea Sistemului Solar a fost pusă sub semnul întrebării. În mod tradițional, cercetătorii au considerat că condritele carbonacee conțin trei "ingrediente" vizibile în secțiunile lor transversale: incluziuni rotunde de dimensiuni milimetrice, incluziuni mai mici, de formă neregulată, și rocă cu granulație fină. Incluziunile neregulate sunt considerate primele materiale solide care s-au condensat în discul de gaz fierbinte care a orbitat în jurul Soarelui.

Diferențele în compoziția izotopică dintre condritele CI și alte grupuri de condrite carbonacee au fost atribuite până acum proporțiilor diferite ale acestor trei ingrediente. Condritele CI, spre exemplu, sunt în principal formate din rocă cu granulație fină, pe când alte grupuri conțin mai multe incluziuni. Cu toate acestea, rezultatele recente ale măsurătorilor de nichel nu se încadrează în această schemă.

Cercetătorii au ajuns la concluzia că măsurătorile lor pot fi explicate doar prin introducerea unui al patrulea ingredient: granule mici de fier-nichel, care trebuie să se fi acumulat în timpul formării asteroizilor. Procesul de formare a lui Ryugu și condritelor CI a fost deosebit de eficient în acest sens. Conform studiilor, primele condrite carbonacee au început să se formeze la aproximativ două milioane de ani după formarea Sistemului Solar. Atrase de gravitația Soarelui tânăr, particulele de praf și aglomerările solide s-au deplasat de la marginea exterioară a discului de gaz și praf către interiorul Sistemului Solar, întâmpinând, însă, un obstacol: planeta Jupiter, care era deja formată.

Pe măsură ce materia s-a acumulat în afara orbitei lui Jupiter, s-au format condrite carbonacee cu numeroase incluziuni. Cu toate acestea, la sfârșitul acestui proces evolutiv, gazul din discul de formare a Soarelui a început să se evaporeze treptat, conducând la o acumulare predominată de praf și granule de fier-nichel, ceea ce a dus în cele din urmă la nașterea condritelor CI.