تکه‌هایی از سیارک "ریوگو" ابتدایی‌ترین مواد بررسی شده روی زمین هستند
دو مطالعه جدید، ویژگی‌های شگفت انگیزی را از نمونه‌ای که از سیارک "ریوگو" توسط فضاپیمای "هایابوسا ۲" متعلق به آژانس فضایی ژاپن به زمین آورده شد، نشان می‌دهد.
به گزارش اسپیس، ذرات ریز سنگی جمع‌آوری شده از سیارک "ریوگو" از ابتدایی‌ترین ذرات موادی هستند که تاکنون روی زمین بررسی شده‌اند و می‌توانند نگاهی اجمالی به منشاء منظومه شمسی به ما بدهند.
سیارک "ریوگو" با نام علمی "۱۶۲۱۷۳ ریوگو" قطری در حدود ۹۰۰ متر دارد و بین زمین و مریخ به دور خورشید می‌چرخد و گهگاه از مدار زمین عبور می‌کند. این سیارکِ دارای کربن یا "سیارک نوع C" در حین عبور از فضا مانند یک فرفره می‌چرخد و دانشمندان فکر می‌کنند که مانند سایر سیارک‌های نوع C، احتمالاً حاوی موادی از سحابی(ابر غول‌پیکری از غبار و گاز) است که خورشید ما و سیاره‌های منظومه شمسی را میلیاردها سال پیش به دنیا آورده است.
در سال ۲۰۱۹، فضاپیمای ژاپنی "هایابوسا۲"(Hayabusa۲) نمونه‌هایی را از سطح "ریوگو" جمع‌آوری کرد و در ششم دسامبر ۲۰۲۰، این نمونه‌ها با موفقیت در یک محفظه دربسته درون یک کپسول موفق به ورود مجدد به زمین شد. اکنون در دو مقاله جدید منتشر شده در مجله Nature Astronomy، دانشمندان نتایج تجزیه و تحلیل اولیه این تکه‌های قابل توجه از این سنگ فضایی را ارائه کرده‌اند.
"سدریک پیلورژه" استادیار موسسه اخترفیزیک فضایی در دانشگاه "پاریس-ساکلی" در این باره می‌گوید: ما تازه در آغاز تحقیقات خود هستیم، اما نتایج ما نشان می‌دهد که این نمونه‌ها از ابتدایی‌ترین مواد موجود در آزمایشگاه‌های ما هستند. سن دقیق این مواد ناشناخته باقی مانده است، اما باید در مطالعات آینده آشکار شود.
در مجموع، این نمونه شامل حدود ۵.۴ گرم ماده است. اندازه بزرگ‌ترین ذرات سنگی آن حدود هشت میلیمتر است. کوچکترین آنها قطری کمتر از یک میلیمتر دارد، بنابراین آنها شبیه به گرد و غبار هستند.
"تورو یادا" محقق ارشد آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن و نویسنده ارشد مطالعه دوم گفت: این نمونه‌ها با چشم غیرمسلح مانند تکه‌های فلفل سیاه فوق العاده تیره به نظر می‌رسند.
وی افزود: این مواد را در یک محفظه خلاء یا در یک محیط دربسته پر از نیتروژن خالص نگهداری کردیم. بنابراین نمونه‌های "ریوگو" در معرض جو زمین قرار نگرفته‌اند.
محققان نمونه‌ها را با استفاده از یک میکروسکوپ نوری و ابزارهای مختلف ارزیابی کردند تا نحوه جذب، گسیل و انعکاس طول‌موج‌های مختلف نور را در طیف‌های مرئی و فروسرخ در آنها اندازه‌گیری می‌کنند.
آنها دریافتند که تکه‌های سیارک "ریوگو" تنها حدود دو تا سه درصد از نوری را که به آنها برخورد می‌کند، منعکس می‌کنند و محققان از کشف اینکه چگالی ظاهری آنها(جرم ذرات تقسیم بر حجم کل آنها) کمتر از شهاب سنگ‌های کربنی شناخته شده است، شگفت زده شدند. این یافته نشان می‌دهد که این سنگ‌ها بسیار متخلخل هستند، به این معنی که بین دانه‌های منفرد مواد در این سنگ‌ها، فضای خالی زیادی وجود دارد که به آب و گاز اجازه نفوذ می‌دهد.
این یافته با داده‌های اولیه جمع آوری شده توسط فضاپیمای "هایابوسا۲" که گزارش کرده بود سنگ‌های روی سطح "ریوگو" بسیار متخلخل هستند، مطابقت دارد.
"یادا"، "پیلورژه" و تیم‌هایشان از تکنیکی به نام "میکروسکوپ ابرطیفی" استفاده کردند تا نگاهی دقیق‌تر به ترکیب نمونه‌های این سیارک بیندازند. میکروسکوپ ابرطیفی آنها با تاباندن طول موج‌های مختلف نور در طیف مرئی و مادون قرمز به نمونه‌ها و گرفتن عکس‌هایی با وضوح بالا کار می‌کند. ابعاد هر عکس حدود پنج میلیمتر در پنج میلیمتر است و هر پیکسل جداگانه داده‌هایی را در مقیاس میکروسکوپی ارائه می‌دهد. به این ترتیب، تیم جزئیات دقیقی از رنگ، ساختار و ترکیب شیمیایی سنگ‌ها را فاش کرد.
عکس‌های نمونه‌های "ریوگو" نشان داد که این ذرات سنگی از یک "ماتریس هیدراته" تشکیل شده‌اند که شامل موادی مانند خاک رس است که ترکیبات مبتنی بر کربن در سرتاسر آن جاسازی شده است. "پیلورژه" گفت: برخی از خواص مواد نزدیک به کندریت‌های کربنی، دسته‌ای از شهاب‌سنگ‌های کربنی بود که در مجموعه‌های خود داریم، در حالی که برخی به وضوح متمایز بودند.
وی افزود: به عنوان مثال، نمونه‌های "ریوگو" جزو تیره‌ترین نمونه‌هایی هستند که تاکنون مورد بررسی قرار گرفته‌اند و ما باید بفهمیم که این ماده چگونه شکل گرفته و تکامل یافته است.
علاوه بر این، محققان ردپایی از ترکیبات غنی از آمونیاک را در این سنگ‌ها کشف کردند که می‌تواند نشانه‌هایی از منشاء "ریوگو" و درک ما از مواد اولیه در بر داشته باشد.
این تحلیل‌های اولیه نشان‌دهنده اولین گام برای کشف آن چیزی است که "ریوگو" می‌تواند در مورد منظومه شمسیِ اولیه به ما بگوید است، اما افشای تمام اسرار این سنگ‌های فضایی مدتی طول می‌کشد.
"پیلورژه" می‌گوید: با ترکیب تکنیک‌های دیگر، به ویژه تکنیک‌هایی که می‌توانند به مقیاس‌های بسیار ظریف دسترسی پیدا کنند، اطلاعات زیادی حاصل می‌شود.
"یادا" می‌گوید: این تکنیک‌های اضافی شامل تجزیه و تحلیل‌های شیمیایی مختلف می‌شود که می‌تواند تاریخچه زمانی تشکیل این سیارک و اینکه در چه سنی در تماس با آب بوده است را نشان دهد.
ارزیابی‌های بیشتر از ترکیبات آلی و مواد معدنی موجود در نمونه‌ها همچنین اطلاعات کلیدی در مورد چگونگی شکل‌گیری این سیارک و بدنه اصلی آن ارائه می‌دهد. محققان همچنین می‌توانند ترکیبات فرار یا آنهایی که به راحتی تبخیر می‌شوند را درون این نمونه‌ها بررسی کنند.
"یادا" می‌گوید این نوع آزمایش‌ها می‌توانند نشان دهند که چگونه بادهای خورشیدی در طول زمان سطح این سیارک را تغییر داده‌اند.
