Trenutno je Japonska agencija za vesoljsko raziskovanje (JAXA)
Hayabusa2 vesoljsko plovilo je zasedeno z raziskovanjem asteroida 162173 Ryugu. Tako kot predhodnik je tudi to sestavljeno iz misije za vrnitev vzorca, kjer se bo regolith s površine asteroida vrnil domov na analizo. Poleg tega naj bi te študije povedale še več o izvoru Zemljine vode (in morda celo življenju).
Medtem so znanstveniki doma zaposleni preučevali vzorce, ki jih je leta 25143 iz Itokawe vrnila Hayabusa1 vesoljska plovila. Zahvaljujoč nedavni raziskavi para kozmokemikov z Arizonske državne univerze (ASU) je zdaj znano, da je ta asteroid vseboval obilne količine vode. Glede na to skupina ocenjuje, da bi lahko do polovice vode na Zemlji prišlo iz asteroida in kometov pred milijardami let.
Ta študija, v kateri so prvič pregledali vzorce s površine asteroida na vodo, se je nedavno pojavila v reviji Napredek znanosti. Študijsko skupino so sestavljali Ziliang Jin in Maitrayee Bose, podoktorski znanstvenik in docent v ASU-jevi šoli za raziskovanje zemlje in vesolja (SESE).
Trenutno znanstveno soglasje je, da so asteroidi sestavljeni iz materiala, ki je ostal od nastanka Osončja. Pričakuje se, da bo študij teh teles razkril stvari o njegovi zgodnji zgodovini in razvoju. Jin in Bose sta po pregledu vzorcev, ki jih je zagotovil JAXA, ugotovila, da sta bila obogatena z vodo v primerjavi s povprečjem za predmete, ki jih najdemo v notranjem Osončju.
In Bose je nakazal v intervjuju za ASU zdaj, je bila ta študija mogoča zaradi sodelovanja med ASU in JAXA, čeprav so bili presenečeni, ko so slišali, kaj iščeta ona in Jin:
"Bil je privilegij, da je bila japonska vesoljska agencija JAXA pripravljena deliti pet delcev iz Itokawe s ameriškim preiskovalcem. Dobro se odraža tudi na naši šoli ... Dokler je nismo predlagali, ni nihče pomislil iskati vode. Z veseljem sporočam, da se je naša obednica izplačala. "
Za preučitev petih vzorcev, od katerih je vsak
V dveh od petih delcev je ekipa prepoznala piroksen, mineral, ki ima (na Zemlji) vodo kot del svoje kristalne strukture. Jin in Bose sta tudi sumila, da lahko v zrnu vsebuje sledi vode, čeprav jim ni bilo jasno, koliko. Dolga zgodovina Itokawe bi vključevala ogrevalne dogodke, udarce, sunke
Meritve NanoSIMS so potrdile to hipotezo in razkrile, da so bila zrna vzorca bogata z vodo. Kar pa je presenetilo, je bilo le to, kako bogata sta bila. To kaže, da so lahko asteroidi, kot je Itokawa (za katere velja, da so "suhi"), zaužili več vode, kot so prej mislili znanstveniki.
Zaradi svoje sestave, ki jo pretežno sestavljajo silikatni minerali in kovine, so planetarni znanstveniki Itokavo označili za asteroid razreda S. Meril je le 500 metrov dolžine in 215 do 300 (700 do 1000 ft) premera, asteroid kroži po Soncu vsakih 18 mesecev na povprečni razdalji 1,3 AU - mimo notranjosti Zemljine orbite, malo dlje kot na Marsu .
Predmeti, ki so velikosti Itokawa, naj bi bili drobci, ki so se lomili večjih asteroidov razreda S. Kljub temu, da so majhni, naj bi ti asteroidi obdržali vse vode in hlapne materiale (dušik, ogljikov dioksid, metan, amoniak itd.), Ki so jih imeli v nastajanju. Kot je pojasnil Bose:
»Asteroidi tipa S so eden najpogostejših predmetov asteroidnega pasu. Prvotno so nastale na sončni razdalji od ene tretjine do trikratne Zemljine razdalje.”
Iz njegove zgradbe, ki jo sestavljata dva glavna predela, ki jih prekrivajo balvani (z različnimi gostotami), ki jih povezuje ožji odsek, se domneva, da je Itokawa ostanek matičnega telesa, ki v širino meri približno 19 km. V svoji zgodovini bi se segrel na med 550 in 800 ° C (1000 in 1500 ° F) in utrpel več udarcev, z enim velikim dogodkom, ki ga je razpadel.
V nadaljevanju sta se dva odlomka združila v obliko Itokawe, ki je pred približno 8 milijoni let prevzela svojo trenutno velikost in obliko. Kljub katastrofalnemu razpadu, ki je privedel do njenega nastanka, in dejstvu, da so bila zrna vzorca izpostavljena sevanju in mikrometeoritom, so minerali še vedno pokazali, da je voda izgubila v vesolju.
"Čeprav so bili vzorci zbrani na površini, ne vemo, kje so bila ta zrna v prvotnem matičnem telesu," je dejal Jin. "Toda naše najboljše ugibanje je, da so bili pokopani več kot 100 metrov globoko v njem ... Minerali imajo vodikove izotopne sestave, ki jih ni mogoče razlikovati od Zemlje."
To kaže, da so bili udarci asteroida med poznim težkim obstreljevanjem (približno 4,1 do 3,8 milijarde let) odgovorni za distribucijo vode na Zemljo kmalu po njenem nastanku. Kot je dodal Bose, zaradi tega asteroidi razreda S predstavljajo prednostni cilj za misije vrnitve vzorcev v prihodnosti.
"To pomeni, da so asteroidi tipa S in matična telesa navadnih hondritov verjetno kritičen vir vode in več drugih elementov za zemeljske planete. In to lahko rečemo le zaradi izotopskih meritev in situ na vrnjenih vzorcih asteroidnega regolita - njihovega površinskega prahu in kamnin. "
Ko bodo te misije opravljene, bo ASU verjetno igral pomembno vlogo. Trenutno Bose dela na ustvarjanju laboratorija na čistem laboratoriju na ASU, ki bo - skupaj z NanoSIMS - prvi javni univerzitetni objekt, ki bo lahko analiziral vzorce materiala, pridobljenega iz asteroidov in teles v Osončju.
Profesor Meenakshi - direktor ASU-jevega centra za študije meteoritov in novi direktor SESE - je tudi del skupine za analizo, ki bo preučevala vzorce, ki jih je vrnil Hayabusa2 poslanstvo. Vesoljsko plovilo bo asteroid Ryugu zapustilo decembra 2019, na Zemljo pa naj bi se vrnilo do decembra 2020.
ASU je prav tako odgovorna za prispevanje instrumenta toplotnih emisij (OTES) na krovu Nasine OSIRIS-REx vesoljsko plovilo, ki trenutno izvaja misijo za vrnitev vzorca s skoraj zemeljskim asteroidom Bennu. OSIRIS-REx naj bi naslednje poletje zbral vzorce iz Bennuja in jih do septembra 2023 vrnil na Zemljo.
Te in druge misije bodo znanstvenika razširile razumevanje našega osončja in morda celo osvetlile življenje na našem planetu. Kot je Bose zaključil:
»Misije povratnih vzorcev so obvezne, če želimo resnično poglobljeno raziskati planetarne predmete. Misija Hayabusa v Itokavi je razširila naše znanje o hlapnih vsebinah teles, ki so pomagale oblikovati Zemljo. Ne bi bilo presenetljivo, če je podoben mehanizem pridobivanja vode običajen za kamnite eksoplanete okoli drugih zvezd. "
