Förra månaden, Japans Hayabusa2-uppdrag tog hem en cache med stenar som samlats in från en jordnära asteroid som heter Ryugu. Medan analysen av de returnerade proverna just börjar, forskare använder data från rymdfarkostens andra instrument för att avslöja nya detaljer om asteroidens förflutna.

I en studie publicerad i Natur astronomi , forskare ger en förklaring till varför Ryugu inte är riktigt lika rik på vattenförande mineraler som vissa andra asteroider. Studien tyder på att den antika föräldrakroppen från vilken Ryugu bildades troligen hade torkat ut i någon form av uppvärmningshändelse innan Ryugu kom till, vilket lämnade Ryugu själv torrare än väntat.

"En av de saker vi försöker förstå är fördelningen av vatten i det tidiga solsystemet, och hur det vattnet kan ha levererats till jorden, sa Ralph Milliken, en planetforskare vid Brown University och studie medförfattare. "Vattenförande asteroider tros ha spelat en roll i det, så genom att studera Ryugu på nära håll och returnera prover från den, vi kan bättre förstå överflöd och historia av vattenförande mineraler på dessa typer av asteroider."

En av anledningarna till att Ryugu valdes som destination, Milliken säger, är att den tillhör en klass av asteroider som är mörka till färgen och som misstänks ha vattenförande mineraler och organiska föreningar. Dessa typer av asteroider tros vara möjliga föräldrakroppar för mörker, vatten- och kolhaltiga meteoriter som finns på jorden kända som kolhaltiga kondriter. Dessa meteoriter har studerats i detalj i laboratorier runt om i världen i många decennier, men det är inte möjligt att med säkerhet avgöra vilken asteroid en given kolhaltig kondritmeteorit kan komma ifrån.

Hayabusa2-uppdraget är första gången ett prov från en av dessa spännande asteroider har samlats in direkt och återförts till jorden. Men observationer av Ryugu gjorda av Hayabusa2 när den flög bredvid asteroiden tyder på att den kanske inte är så vattenrik som forskarna ursprungligen förväntade sig. Det finns flera konkurrerande idéer för hur och när Ryugu kan ha tappat en del av sitt vatten.

Ryugu är en bråtehög — en lös konglomerat av sten som hålls samman av gravitationen. Forskare tror att dessa asteroider sannolikt bildas från skräp som blir över när större och mer solida asteroider bryts isär av en stor nedslagshändelse. Så det är möjligt att vattensignaturen som ses på Ryugu idag är allt som finns kvar av en tidigare mer vattenrik moderasteroid som torkade ut på grund av en uppvärmningshändelse av något slag. Men det kan också vara så att Ryugu torkade ut efter en katastrofal störning och ombildning som en bråtehög. Det är också möjligt att Ryugu hade några nära snurr förbi solen i dess förflutna, som kunde ha värmt upp den och torkat ut dess yta.

Rymdfarkosten Hayabusa2 hade utrustning ombord som kunde hjälpa forskare att avgöra vilket scenario som var mer troligt. Under mötet med Ryugu 2019, Hayabusa2 avfyrade en liten projektil mot asteroidens yta. Nedslaget skapade en liten krater och blottade stenar begravda i underytan. Med hjälp av en nära-infraröd spektrometer, som kan detektera vattenförande mineraler, forskarna kunde sedan jämföra vattenhalten i ytberg med vattenhalten i underytan.

Data visade att undervattensignaturen var ganska lik den för den yttersta ytan. Det fyndet stämmer överens med tanken att Ryugus föräldrakropp hade torkat ut, snarare än scenariot där Ryugus yta torkades ut av solen.

"Du kan förvänta dig att högtemperaturuppvärmning från solen sker mestadels vid ytan och inte tränger för långt in i underytan, "Milliken sa. "Men vad vi ser är att ytan och underytan är ganska lika och båda är relativt fattiga på vatten, vilket för oss tillbaka till tanken att det var Ryugus moderorgan som hade ändrats."

Mer arbete måste göras, dock, för att bekräfta fyndet, säger forskarna. Till exempel, storleken på de partiklar som grävts ut från underytan kan påverka tolkningen av spektrometermätningarna.

"Det grävda materialet kan ha haft en mindre kornstorlek än vad som finns på ytan, sade Takahiro Hiroi, en senior forskarassistent vid Brown och studiemedförfattare. "Den kornstorlekseffekt kan få den att se mörkare och rödare ut än sin grövre motsvarighet på ytan. Det är svårt att utesluta den kornstorlekseffekten med fjärranalys."

Lyckligtvis, uppdraget är inte begränsat till att studera prover på distans. Eftersom Hayabusa2 framgångsrikt returnerade prover till jorden i december, forskare är på väg att få en mycket närmare titt på Ryugu. Några av dessa prover kan snart komma till NASA Reflectance Experiment Laboratory (RELAB) i Brown, som drivs av Hiroi och Milliken.

Milliken och Hiroi säger att de ser fram emot att se om laboratorieanalyserna bekräftar teamets resultat av fjärranalys.

"Det är det tveeggade svärdet för provretur, ”, sade Milliken. ”Alla de hypoteser som vi gör genom att använda fjärravkänningsdata kommer att testas i labbet. Det är superspännande, men kanske också lite nervkittlande. En sak är säker, we're sure to learn a lot more about the links between meteorites and their parent asteroids."