Неожиданная находка в образце астероида Рюгу ставит под сомнение представления о примитивных астероидах

Сканирующая электронная микрофотография зерна №15 образца C0105-042 с астероида Рюгу, в котором был обнаружен джерфишерит. Автор: Университет Хиросимы/Масааки Мияхара

Чистые образцы с астероида Рюгу, доставленные миссией «Хаябуса-2» 6 декабря 2020 года, сыграли ключевую роль в углублении понимания примитивных астероидов и формирования Солнечной системы. Углеродистый астероид Рюгу состоит из пород, похожих на CI-хондриты — метеориты с высоким содержанием углерода, которые в прошлом подвергались интенсивному водному воздействию.

Исследовательская группа из Университета Хиросимы обнаружила в образце Рюгу минерал джерфишерит — сульфид железа и никеля, содержащий калий. Это открытие стало неожиданностью, поскольку джерфишерит не образуется в условиях, в которых, как считалось, находился Рюгу на протяжении своего существования.

Результаты исследования опубликованы в журнале Meteoritics & Planetary Science.

«Джерфишерит — это минерал, который обычно образуется в сильно восстановительных средах, таких как энстатитовые хондриты, и никогда ранее не встречался в CI-хондритах или других образцах Рюгу», — поясняет ведущий автор исследования Масааки Мияхара, доцент Высшей школы передовых наук и инженерии Университета Хиросимы.

«Его присутствие похоже на обнаружение тропического семени в арктическом льду — это указывает либо на неожиданные локальные условия, либо на дальнюю транспортировку в ранней Солнечной системе».

Просвечивающая электронная микрофотография включения джерфишерита в зерне №15 образца C0105-042 с астероида Рюгу. Автор: Университет Хиросимы/Масааки Мияхара

Открытие джерфишерита в образце Рюгу предполагает, что материалы с разной историей формирования могли смешаться на ранних этапах эволюции Солнечной системы, либо что Рюгу подвергался локальным, химически неоднородным условиям, которые ранее не учитывались. Это ставит под сомнение представление о том, что Рюгу имеет однородный состав, и открывает новые вопросы о сложности примитивных астероидов.

Рюгу является частью более крупного родительского тела, сформировавшегося через 1,8–2,9 млн лет после образования Солнечной системы. Считается, что это тело возникло во внешней области Солнечной системы, где вода и углекислый газ существовали в форме льда.

Внутри родительского тела тепло, выделяемое при распаде радиоактивных элементов, привело к таянию льда примерно через 3 млн лет после его формирования. Температура в этом процессе, по оценкам, не превышала 50°C.

В отличие от этого, родительские тела энстатитовых хондритов, в которых встречается джерфишерит, предположительно сформировались во внутренней области Солнечной системы. Термодинамические расчеты показывают, что джерфишерит в них образовался непосредственно из высокотемпературного газа.

Команда предложила две гипотезы его появления в образце Рюгу: либо он попал из другого источника во время формирования родительского тела, либо образовался внутри самого Рюгу при температуре выше 350°C.

Предварительные данные указывают на вторую гипотезу. Следующим шагом станет изотопный анализ этого и других образцов Рюгу для определения их происхождения.

«В конечном итоге наша цель — восстановить ранние процессы смешения и тепловую историю, которые сформировали такие небольшие тела, как Рюгу, улучшив наше понимание планетообразования и транспорта материала в ранней Солнечной системе», — заключает Мияхара.

Дополнительная информация: Masaaki Miyahara et al, Djerfisherite in a Ryugu grain: A clue to localized heterogeneous conditions or material mixing in the early solar system, Meteoritics & Planetary Science (2025). DOI: 10.1111/maps.14370

Источник: Hiroshima University