• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Asteroidprov som togs tillbaka till jorden får en närbild

    Rymdfarkosten Hayabusa2 tog den här bilden av asteroiden Ryugu på ett avstånd av 40 kilometer när den närmade sig asteroiden 2018. Kredit:JAXA

    I december 2020, Japans rymdfarkost Hayabusa2 svängde av jorden för att släppa en cache med stenprov tagna från en jordnära asteroid som heter Ryugu. Asteroider som Ryugu tros representera de gamla byggstenarna i solsystemet, och forskare har varit ivriga att få en närmare titt på de returnerade proverna.

    Förra veckan, den japanska byrån för flygforskning skickade ett av proverna – ett millimeterstort fragment från asteroidens yta – till laboratoriet för planetforskaren Ralph Milliken vid Brown University för analys. Millikens labb är ett av de första i USA att undersöka ett Ryugu-prov hittills.

    Milliken och Takahiro Hiroi, en senior forskare vid Brown, är medlemmar i Hayabusa2-uppdragets vetenskapsteam. De är intresserade av att undersöka bevis på vattenförande mineraler på asteroiden, och de har redan publicerat forskning om ämnet baserad på rymdfarkostens fjärranalysutrustning. Nu när de har ett returnerat prov, Milliken och Hiroi är ivriga att jämföra sina fjärrmätningar med närbildsobservationerna i labbet.

    Milliken diskuterade det pågående arbetet i en intervju.

    F:Varför valdes Brown ut som ett av labben för att analysera ett Ryugu-prov?

    För det första, vi är verkligen glada över att vara en del av ett fantastiskt internationellt uppdrag, och det är en stor ära att få analysera detta prov så tidigt i processen. Jag tror att det finns ett par anledningar till att vi blev utvalda. En är närvaron av vår kollega, Takahiro Hiroi, som är expert på att arbeta med meteoritprover och asteroidvetenskap i allmänhet, och han arbetade också på det första Hayabusa-uppdraget. Det finns andra Brown-kopplingar på uppdraget också, inklusive professor Seiji Sugita vid University of Tokyo, en brun Ph.D. examen som är den ledande vetenskapsmannen på rymdfarkostens huvudkamera.

    En annan anledning är att Brown driver en NASA-anläggning som heter RELAB, reflektansexperimentlaboratoriet. RELAB har en lång historia – som pågår i 30 år nu – av att arbeta med utomjordiska prover som går tillbaka till Apollo-uppdragen till månen, samt de sovjetiska Luna-uppdragen. Så vi har mycket expertis i att göra högprecisionsmätningar, arbeta med kollegor för att tolka dessa data och sedan kombinera dessa fynd med andra observationer för att få en tydlig förståelse av dessa prover och vad de betyder för processer som sker bortom jorden.

    Ralph Milliken ser en liten bit av asteroiden Ryugu. Kredit:Brown University

    F:Kan du beskriva själva provet lite mer detaljerat?

    Den är ganska liten — bara cirka 1 millimeter gånger 0,5 millimeter. Det kommer från Ryugus yttre yta. Rymdfarkosten Hayabusa2 gjorde två touchdowns på Ryugu. På den första, den landade på den ostörda ytan och tog tag i en del av det materialet. Sedan för den andra touchdownen, rymdfarkosten tog prov på en plats där en konstgjord nedslagskrater hade gjorts på ytan i hopp om att den skulle bryta upp något djupare material. Tanken är att jämföra det ytmaterialet med det "fräschare" materialet under som har avskärmats lite mer från rymdvittringseffekter som kan modifiera den översta ostörda ytan. Provet vi tittade på var från den första touchdownen på ytan.

    F:Vad är det speciellt du letar efter i din analys?

    Hayabusa2-uppdraget har ett stort vetenskapsteam, och var och en av dessa experter har en annan fråga de driver. Vår grupp är verkligen intresserad av mineraler som bildas av vatten och organiska föreningar. Finns de i dessa prover, och i så fall, vad är deras kemi och vad säger de om vattnets roll under de första miljoner åren av vårt solsystem? Våra första data från fjärravkänningsinstrumenten på rymdfarkosten antydde att Ryugu kanske inte var riktigt så vattenrik som vi förväntade oss att den kunde vara. En hypotes är att den ursprungliga asteroiden förändrades av vatten, leder till bildandet av vattenförande lera och kanske andra mineraler, men vid något tillfälle värmdes asteroiden upp till den punkt där den delvis uttorkade. Nu när vi har proverna i handen, vi kan ta en närmare titt och se om den hypotesen stämde.

    Kredit:Brown University

    F:Vilken form tar analysen?

    Att börja, vi gör det som kallas nära och medelinfraröd reflektansspektroskopi, som analyserar ljuset som reflekteras av provet vid våglängder längre än vad det mänskliga ögat kan se men som berättar om de mineraler som finns. Det finns liknande instrument på rymdfarkosten som analyserade asteroidytan på en skala från många meter till centimeter. Men i labbet tittar vi på mikrometerskalan. Så vi kan titta på de enskilda små kornen, mineralernas komplexitet och deras kemi, och förstå om och hur vattenförande mineraler finns i provet. När vi har den detaljerade informationen, vi kan gå tillbaka och titta på vår rymdfarkostsdata i större skala och fråga:Var de hypoteser vi gjorde baserade på dessa data korrekta eller behöver vi revidera våra tolkningar? Att kunna ha fjärravkända rymdskeppsdata och sedan prover i handen för att göra detaljerade labbanalyser hjälper oss verkligen att lära oss hur man överbryggar dessa rumsliga skalor.

    F:Varför är det viktigt att studera asteroider som Ryugu?

    Vi tror att asteroider som Ryugu representerar solsystemets ursprungliga byggstenar. Så genom att lära dig mer om Ryugu, vi kanske kan lära oss mer om hur solsystemet bildades och hur det utvecklades till att vara som det är idag.

    Dessutom, both Takahiro and I are co-investigators on NASA's OSIRIS-REx mission which is currently on its way back to Earth to return samples from the asteroid Bennu and which the spacecraft data have shown is home to water-bearing minerals and organic compounds. We're looking forward to measuring samples from that mission as well, so this analysis of the Ryugu samples will also help us prepare for those future measurements.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com