Ryugu är en asteroid av C-typ -- rik på kol -- cirka 900 meter bred. Kredit:© 2019 Seiji Sugita et al., Vetenskap
De första uppgifterna från rymdfarkosten Hayabusa2 som kretsar kring asteroiden Ryugu hjälper rymdforskare att utforska förhållandena i det tidiga solsystemet. Rymdsonden samlade in stora mängder bilder och annan data som gav forskare ledtrådar om Ryugus historia, till exempel hur det kan ha bildats från en större föräldrakropp. Dessa detaljer i sin tur gör det möjligt för forskare att bättre uppskatta kvantiteter och typer av material som är nödvändiga för livet som fanns när jorden bildades.
"Marken skakade. Mitt hjärta bultade. Klockan räknade tre, två, ett, lyft!" sa professor Seiji Sugita vid Tokyos universitets avdelning för jord- och planetvetenskap. "Jag har aldrig känt mig så upprymd och nervös på samma gång – det var inte bara ett annat vetenskapligt experiment ovanpå den där raketen. Det var kulmen på mitt livsverk och hela mitt teams förhoppningar och drömmar."
På onsdag, 3 december 2014, en orange och vit raket över 50 meter hög som väger nästan 300 ton som sköts upp från Tanegashima Space Center i sydvästra Japan och skickade framgångsrikt rymdfarkosten Hayabusa2 iväg ut i rymden. Dess noggrant beräknade bana svängde Hayabusa2 runt jorden för att öka hastigheten så att den kunde nå sin destination i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. Målet var asteroiden Ryugu, och Hayabusa2 anlände enligt schemat i onsdags, 27 juni 2018.
Sedan dess, rymdfarkosten har använt ett brett utbud av kameror och instrument för att samla in bilder och data om Ryugu, som den ständigt skickar till forskare på jorden. Den har till och med gjort en kort mjuklandning som förberedelse för en sekund under vilken den kommer att samla löst ytmaterial – regolit – för att återvända till jorden. Forskare måste vänta till 2020 innan provet kommer tillbaka, men forskare är långt ifrån sysslolösa under tiden.
Ryugu har en ovanligt låg albedo, eller reflektion, på 2 procent, så för våra ögon är det svartare än kol. Hayabusa2s kameror är särskilt känsliga för att lösa fina detaljer. Kredit:© 2019 Seiji Sugita et al., Vetenskap
"Bara några månader efter att vi fick de första uppgifterna, vi har redan gjort några lockande upptäckter, " sa Sugita. "Den primära är mängden vatten, eller brist på det, Ryugu verkar ha. Det är mycket torrare än vi förväntade oss, och med tanke på att Ryugu är ganska ung (med asteroidstandarder) på cirka 100 miljoner år gammal, detta tyder på att dess moderkropp till stor del saknade vatten, för."
Enligt kollegor till Sugita som skrev i en följeslagare, olika instrument på Hayabusa2 inklusive en kamera med synligt ljus och en nära-infraröd spektrometer bekräftar bristen på vatten. Detta faktum är viktigt eftersom man tror att allt jordens vatten, inklusive det som omfattar 70 procent av människokroppen, kom från lokala asteroider, avlägsna kometer och nebulosan eller stoftmolnet som blev solen. Närvaron av torra asteroider i asteroidbältet skulle förändra modeller som användes för att beskriva den kemiska sammansättningen av det tidiga solsystemet. Men varför spelar detta någon roll?
"Liv, " förklarade Sugita. "Detta har konsekvenser för att hitta liv. Det finns oräkneligt många solsystem där ute och sökandet efter liv bortom vårt behöver riktning. Våra resultat kan förfina modeller som kan hjälpa till att begränsa vilka typer av solsystem som sökandet efter liv ska rikta in sig på."
Men det finns mer i detta än vatten; andra föreningar som är avgörande för livet finns i asteroider, och Ryugu har några överraskningar här, för. För att förstå varför, det är viktigt att veta att Hayabusa2 inte är den enda markbaserade roboten där ute som utforskar asteroider just nu. 2016, NASA lanserade OSIRIS-REx, som anlände till sin målasteroid Bennu den 3 december 2018, fyra år till dagen från lanseringen av Hayabusa2.
Det är oklart hur Ryugus föräldrakropp blev så uttorkad. Det är möjligt att det värmdes internt av radioaktiva material, eller utsatts för långvariga bombardemang av andra steniga kroppar. Kredit:© 2019 Seiji Sugita et al., Vetenskap
De två projekten konkurrerar inte, men dela aktivt information och data som kan hjälpa varandra. Forskare jämför sina asteroider för att lära sig ännu mer än vad som skulle vara möjligt om de bara kunde undersöka en. Även om det är lika på de flesta sätt, Bennu och Ryugu skiljer sig markant åt i vissa områden. De är båda extremt mörka, har snurrtoppsliknande former och är täckta av stora stenblock, men Ryugu innehåller mycket mindre vatten. Denna diskrepans får forskare att klia sig i huvudet.
"Jag hoppades att Ryugus yta hade mer variation som tidigare markbaserade observationer hade föreslagit. Men varje ytfunktion och stenblock på Ryugu verkar vara som alla andra, visar samma brist på vatten, " sade Sugita. "Men, det som kändes begränsande är nu upplysande; Ryugus homogenitet visar våra instruments förmåga att fånga nyanserad data. Det fungerar också som en nödvändig konstant att jämföra efterföljande data mot. Så mycket av vetenskapen handlar om att kontrollera variabler och Ryugu gör detta åt oss."
När Hayabusa2 fortsätter att utforska vår lilla steniga granne, forskare lägger gradvis ihop dess historia, som är sammanflätad med vår egen. Sugita och hans kollegor tror att Ryugu kommer från en moderasteroid som är flera tiotals kilometer bred, troligen i asteroidfamiljerna Polana eller Eulalia.
"Tack vare Hayabusa2 och OSIRIS-REx parallella uppdrag, vi kan äntligen ta upp frågan om hur dessa två asteroider kom till, ", avslutar Sugita. "Att Bennu och Ryugu kan vara syskon, ändå uppvisa några slående olika egenskaper, antyder att det måste finnas många spännande och mystiska astronomiska processer som vi ännu inte har utforskat."
Forskningsresultaten publiceras i en trio av artiklar i Vetenskap .
