В образцах с астероида Итокава обнаружена вода

Два космохимика из Университета штата Аризона (ASU) впервые измерили содержание воды в образцах грунта с поверхности астероида. Данные образцы были взяты с астероида Итокава японским космическим зондом Hayabusa. Проанализированные частицы грунта произошли из области астероида под названием море Муз. Она представляет собой равнину, покрытую пылью.

Толщина каждого из образцов составляет примерно половину толщины человеческого волоса. Для их изучения команда использовала высокочувствительный спектрометр ASU Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometer (NanoSIMS).

Выводы исследований указывают, что, возможно, в начале земной истории подобные астероиды доставили половину океанической воды на планету. Учёные обнаружили, что в исследованных образцах больше воды, чем в среднем в объектах внутренней Солнечной системы.

Две из пяти полученных частиц грунта содержат минерал пироксен. В кристаллической структуре земного пироксена содержится вода. Но у Итокавы непростая история: нагревание, многочисленные удары и дробление должны была привести к повышению температуры минералов и исчезновению воды.

Однако измерения NanoSIMS показали высокое содержание связанной воды в образцах. Возможно, что даже формально «сухие» астероиды, такие как Итокава, могут фактически содержать больше воды, чем предполагалось ранее.

Итокава – астероид, по форме напоминающий арахис, длиной около 0,5 км и шириной от 0,2 до 0,3 км. Он совершает один оборот вокруг Солнца за 18 месяцев, его орбита находится на расстоянии в 1,3 раза большем, чем Земля от Солнца. Часть орбиты Итокавы лежит в пределах околоземной орбиты, а с другой стороны выходит за пределы орбиты Марса.

Спектр Итокавы, полученный земными телескопами, позволяет астрономам отнести астероид к классу S. Это показывает его сходство с каменными метеоритами, которые, как полагают, являются фрагментами астероидов класса S, разорванных при столкновениях.

Астероиды класса S – одни из самых распространённых объектов в поясе астероидов. Первоначально они образовались на расстоянии от 50 до 450 миллионов км от Солнца. Хотя размеры астероидов и небольшие, они сохранили воду и другие летучие вещества с момента образования.

По своей структуре Итокава напоминает груду обломков (этому даже есть научное обозначение – «куча щебня»). Астероид состоит из двух частей, связанных узким перешейком. Обе части усыпаны валунами, однако общая плотность у них различна.

Учёные отмечают, что современный астероид – это остаток родительского тела шириной не менее 19 км, которое в какой-то момент нагрелось от 538 до 815°C. Родительское тело подверглось нескольким сильным ударам, и последний разрушил его. В результате слияния двух фрагментов и образовался астероид Итокава, который достиг своего нынешнего размера и формы около 8 миллионов лет назад.

На данный момент неизвестно, из какой области родительского тела происходят частицы минералов. Однако предполагается, что они были погребены на глубине более 100 метров. И всё же, несмотря на разрушение материнского тела и подверженность поверхности астероида воздействию радиации и ударов микрометеоритов, в минералах сохранилась вода.

Минералы имеют изотопный состав водорода, неотличимый от земного. Это означает, что астероиды класса S и родительские тела обычных хондритов, вероятно, являются важнейшим источником воды и других элементов для планет земной группы.

Сейчас в ASU идёт строительство лаборатории, основной целью которой станет проведение анализа пылевых частиц с других тел Солнечной системы.

Другая японская миссия, Hayabusa 2, в настоящее время собирает образцы грунта на астероиде Рюгу, которые будут доставлены на Землю в декабре 2020 года.

ASU также участвует в миссии NASA OSIRIS-REx, целью которой является доставка образцов грунта с астероида Бенну. Помимо других приборов на космическом аппарате установлен термоэмиссионный спектрометр OSIRIS-REx (OTES). В рамках миссии OSIRIS-REx запланировано собрать образцы c Бенну летом 2020 года и вернуть их на Землю в сентябре 2023 года.

Для астрономов и космохимиков, которые рисуют картину образования Солнечной системы, астероиды представляют важнейший ресурс. Это остатки строительных блоков планетной системы, при этом сильно различающиеся между собой. Они сохраняют сведения о ранней истории Солнечной системы.

Источник: asunow.asu.edu