Dankon pro vizito de Nature.com.La retumila versio, kiun vi uzas, havas limigitan CSS-subtenon.Por la plej bona sperto, ni rekomendas, ke vi uzu ĝisdatigitan retumilon (aŭ malŝaltu Kongruo-Reĝimon en Internet Explorer).Intertempe, por certigi daŭran subtenon, ni redonos la retejon sen stiloj kaj JavaScript.
Volatilaj kaj riĉaj je organika materio, C-tipaj asteroidoj povas esti unu el la ĉefaj fontoj de akvo sur la Tero.Nuntempe, karbonhavaj kondritoj donas la plej bonan ideon pri sia kemia konsisto, sed informoj pri meteoritoj estas distorditaj: nur la plej daŭraj tipoj pluvivas enirante la atmosferon kaj tiam interagante kun la tera medio.Ĉi tie ni prezentas la rezultojn de detala volumetra kaj mikroanaliza studo de la primara Ryugu-partiklo liverita al la Tero per la kosmoŝipo Hayabusa-2.Ryugu-partikloj montras proksiman kongruon en kunmetaĵo al kemie nefrakciitaj sed akvo-ŝanĝitaj CI (Iwuna-speco) kondritoj, kiuj estas vaste utiligitaj kiel indikilo de la totala kunmetaĵo de la sunsistemo.Tiu specimeno montras kompleksan spacan rilaton inter riĉaj alifataj organikoj kaj tavoligitaj silikatoj kaj indikas maksimumtemperaturon de proksimume 30 °C dum akvoerozio.Ni trovis abundon da deŭterio kaj diazonio kongrua kun ekstersuna origino.Ryugu-partikloj estas la plej nepoluita kaj nedisigebla ekstertera materialo iam studita kaj plej bone konvenas al la totala konsisto de la sunsistemo.
De junio 2018 ĝis novembro 2019, la kosmoŝipo Hayabusa2 de la Japana Aerospace Exploration Agency (JAXA) faris ampleksan malproksiman enketon de la asteroido Ryugu.Datenoj de la Near Infrared Spectrometer (NIRS3) ĉe Hayabusa-2 indikas ke Ryugu povas esti kunmetita de materialo simila al termike kaj/aŭ ŝok-metamorfaj karbonaj kondritoj.La plej proksima matĉo estas CY-kondrito (Yamato-speco) 2. La malalta albedo de Ryugu povas esti klarigita per la ĉeesto de granda nombro da karbon-riĉaj komponentoj, same kiel partiklograndeco, poreco, kaj spacaj veteraĝaj efikoj.La kosmoŝipo Hayabusa-2 faris du alteriĝojn kaj specimenkolekton sur Ryuga.Dum la unua surteriĝo la 21-an de februaro 2019 estis akirita surfaca materialo, kiu estis konservita en la kupeo A de la revenkapsulo, kaj dum la dua surteriĝo la 11-an de julio 2019, materialo estis kolektita proksime de artefarita kratero formita de malgranda portebla frapilo.Tiuj specimenoj estas stokitaj en Ward C. Komenca nedetrua karakterizado de la partikloj en Ŝtupo 1 en specialaj, nepoluitaj kaj puraj nitrogenplenaj ĉambroj ĉe JAXA-administritaj instalaĵoj indikis ke la Ryugu-partikloj estis plej similaj al CI4-kondritoj kaj elmontris "diversajn nivelojn de variado"3.La ŝajne malkongrua klasifiko de Ryugu, simila al CY aŭ CI-kondritoj, povas nur esti solvita per detala izotopa, elementa, kaj mineralogia karakterizado de Ryugu-partikloj.La rezultoj ĉi tie prezentitaj provizas solidan bazon por determini kiu el ĉi tiuj du preparaj klarigoj por la ĝenerala konsisto de asteroido Ryugu estas plej verŝajna.
Ok Ryugu-buletoj (ĉirkaŭ 60mg entute), kvar de Ĉambro A kaj kvar de Ĉambro C, estis asignitaj al Fazo 2 por administri la Kochi-teamon.La ĉefcelo de la studo estas pliklarigi la naturon, originon kaj evoluan historion de la asteroido Ryugu, kaj dokumenti similecojn kaj diferencojn kun aliaj konataj eksterteraj specimenoj kiel ekzemple kondritoj, interplanedaj polvpartikloj (IDPoj) kaj revenantaj kometoj.Provaĵoj kolektitaj de la misio Stardust de NASA.
Detala mineralogia analizo de kvin Ryugu-granoj (A0029, A0037, C0009, C0014 kaj C0068) montris, ke ili estas ĉefe kunmetitaj de fajnaj kaj krudaj filosilikatoj (~ 64-88 vol.%; Fig. 1a, b, Suplementa Fig. 11).kaj aldona tabelo 1).Krudgrajnaj filosilikatoj okazas kiel pinataj agregaĵoj (ĝis dekoj de mikronoj en grandeco) en fajngrajnaj, filosilikat-riĉaj matricoj (malpli ol kelkaj mikronoj en grandeco).Tavoligitaj silikataj partikloj estas serpentin-saponitaj simbiontoj (Fig. 1c).La mapo (Si + Al)-Mg-Fe ankaŭ montras, ke la groca tavoligita silikata matrico havas mezan kunmetaĵon inter serpentino kaj saponito (Fig. 2a, b).La filosilikata matrico enhavas karbonatmineralojn (~2-21 vol.%), sulfidmineralojn (~2.4-5.5 vol.%), kaj magnetiton (~3.6-6.8 vol.%).Unu el la eroj ekzamenitaj en ĉi tiu studo (C0009) enhavis malgrandan kvanton (~0.5 vol.%) de anhidraj silikatoj (olivino kaj pirokseno), kiuj povas helpi identigi la fontomaterialon kiu konsistigis la krudan Ryugu-ŝtonon5.Ĉi tiu anhidra silikato estas malofta en Ryugu-buletoj kaj estis nur pozitive identigita en C0009-buleto.Karbonatoj ĉeestas en la matrico kiel fragmentoj (malpli ol kelkaj cent mikronoj), plejparte dolomito, kun malgrandaj kvantoj de kalcia karbonato kaj brinelo.Magnetito okazas kiel izolitaj partikloj, framboidoj, plakoj aŭ sferaj agregaĵoj.Sulfidoj estas plejparte reprezentitaj per pirotito en la formo de neregulaj sesangulaj prismoj/platoj aŭ latoj.La matrico enhavas grandan kvanton de submikrona pentlandito aŭ en kombinaĵo kun pirotito. Karbon-riĉaj fazoj (<10 µm en grandeco) okazas ĉie en la filosilikat-riĉa matrico. Karbon-riĉaj fazoj (<10 µm en grandeco) okazas ĉie en la filosilikat-riĉa matrico. Богатые углеродом фазы (размером <10 мкм) встречаются повсеместно в богатой филлосиликатататат. Karbon-riĉaj fazoj (<10 µm en grandeco) okazas ĉie en la filosilikat-riĉa matrico.富含碳的相（尺寸<10 µm）普遍存在于富含层状硅酸盐的基质中。富含碳的相（尺寸<10 µm）普遍存在于富含层状硅酸盐的基质中。 Богатые углеродом фазы (размером <10 мкм) преобладают в богатой филлосиликатами матрице. Karbon-riĉaj fazoj (<10 µm en grandeco) dominas en la filosilikat-riĉa matrico.Aliaj helpaj mineraloj estas montritaj en Suplementa Tabelo 1. La listo de mineraloj determinita de la X-radia difrakto ŝablono de la C0087 kaj A0029 kaj A0037 miksaĵo estas tre konsekvenca kun tio determinita en la CI (Orgueil) kondrito, sed diferencas tre de la CY kaj CM (Mighei tipo) kondritoj kaj Suplementaj datumoj (Figuro2)1 ekspansiiĝis.La tuta elemento enhavo de Ryugu-granoj (A0098, C0068) ankaŭ kongruas kun kondrito 6 CI (vastigitaj datumoj, Fig. 2 kaj Suplementa Tabelo 2).En kontrasto, CM-kondritoj estas elĉerpitaj en modere kaj tre volatilaj elementoj, precipe Mn kaj Zn, kaj pli altaj en obstinaj elementoj7.La koncentriĝoj de kelkaj elementoj varias multe, kio povas esti reflektado de la eneca heterogeneco de la provaĵo pro la eta grandeco de individuaj partikloj kaj la rezulta prova biaso.Ĉiuj petrologiaj, mineralogiaj kaj elementaj trajtoj indikas, ke Ryugu-grajnoj estas tre similaj al kondritoj CI8,9,10.Rimarkinda escepto estas la foresto de ferihidrito kaj sulfato en Ryugu-grajnoj, sugestante ke tiuj mineraloj en CI-kondritoj estis formitaj per surtera veteraĝado.
a, Komponita Rentgenfota bildo de Mg Kα (ruĝa), Ca Kα (verda), Fe Kα (blua), kaj S Kα (flava) seka polurita sekcio C0068.La frakcio konsistas el tavoligitaj silikatoj (ruĝaj: ~88 vol%), karbonatoj (dolomito; helverda: ~1,6 vol%), magnetito (blua: ~5,3 vol%) kaj sulfidoj (flava: sulfido = ~2,5% vol. eseo. b, bildo de la konturregiono en retrodisvastigitaj elektronoj sur a. Bru – do magneto; – do magneto nematura; – do Fe – do Mago; apstone; Srp - serpentino. c, alt-rezolucia dissenda elektronmikroskopio (TEM) bildo de tipa saponit-serpentina interkresko montranta serpentinajn kaj saponitajn kradbendojn de 0.7 Nm kaj 1.1 Nm, respektive.
La konsisto de la matrico kaj tavoligita silikato (ĉe %) de Ryugu A0037 (solidaj ruĝaj cirkloj) kaj C0068 (solidaj bluaj cirkloj) eroj estas montrita en la (Si+Al)-Mg-Fe ternara sistemo.a, Elektron Probe Microanalysis (EPMA) rezultoj intrigitaj kontraŭ CI-kondritoj (Ivuna, Orgueil, Alais)16 montritaj en griza por komparo.b, Scanning TEM (STEM) kaj energidisvastiga Rentgenfota spektroskopio (EDS) analizo montrita por komparo kun Orgueil9 kaj Murchison46 meteoritoj kaj hidratigita IDP47.Fajngrajnaj kaj krudgrajnaj filosilikatoj estis analizitaj, evitante malgrandajn partiklojn de fersulfido.La punktlinioj en a kaj b montras la dissolvliniojn de saponito kaj serpentino.La ferriĉa kunmetaĵo en a povas ŝuldiĝi al submikronaj fersulfidgrajnoj ene de la tavoligitaj silikatgrajnoj, kiuj ne povas esti ekskluditaj per la spaca rezolucio de la EPMA-analizo.Datenpunktoj kun pli alta Si-enhavo ol la saponito en b povas esti kaŭzitaj de la ĉeesto de nanograndigita amorfa silici-riĉa materialo en la intersticoj de la filosilikattavolo.Nombro da analizoj: N=69 por A0037, N=68 por EPMA, N=68 por C0068, N=19 por A0037 kaj N=27 por C0068 por STEM-EDS.c, izotopa mapo de trioksipartiklo Ryugu C0014-4 kompare kun kondritaj valoroj CI (Orgueil), CY (Y-82162) kaj literaturo-datumoj (CM kaj C2-ung)41,48,49.Ni akiris datumojn por la meteoritoj Orgueil kaj Y-82162.CCAM estas vico de anhidraj karbonaj kondritaj mineraloj, TFL estas landa disiga linio.d, Δ17O kaj δ18O mapoj de Ryugu partiklo C0014-4, CI-kondrito (Orgueil), kaj CY-kondrito (Y-82162) (ĉi tiu studo).Δ17O_Ryugu: La valoro de Δ17O C0014-1.Δ17O_Orgueil: Meza Δ17O-valoro por Orgueil.Δ17O_Y-82162: Meza Δ17O-valoro por Y-82162.CI kaj CY-datumoj de la literaturo 41, 48, 49 ankaŭ estas montritaj por komparo.
Amasa izotopa analizo de oksigeno estis farita sur 1.83 mg specimeno de materialo ĉerpita el granula C0014 per lasera fluorinado (Metodoj).Por komparo, ni prizorgis sep kopiojn de Orgueil (CI) (tuta maso = 8.96 mg) kaj sep kopiojn de Y-82162 (CY) (tuta maso = 5.11 mg) (Aldona Tablo 3).
Sur fig.2d montras klaran apartigon de Δ17O kaj δ18O inter la pezaj averaĝaj partikloj de Orgueil kaj Ryugu kompare kun Y-82162.La Δ17O de la Ryugu C0014-4 partiklo estas pli alta ol tiu de la Orgeil partiklo, malgraŭ la interkovro ĉe 2 sd.Ryugu-partikloj havas pli altajn Δ17O-valorojn kompare kun Orgeil, kiuj povas reflekti la teran poluon de ĉi tiu lasta ekde sia falo en 1864. Veteraĝado en la tera medio11 nepre rezultigas la enkorpiĝon de atmosfera oksigeno, proksimigante la ĝeneralan analizon al la tera frakcia linio (TFL).Ĉi tiu konkludo kongruas kun la mineralogiaj datumoj (diskutitaj pli frue) ke Ryugu-grajnoj ne enhavas hidratojn aŭ sulfatojn, dum Orgeil faras.
Surbaze de ĉi-supraj mineralogiaj datumoj, ĉi tiuj rezultoj subtenas asocion inter Ryugu-granoj kaj CI-kondritoj, sed ekskludas asocion de CY-kondritoj.La fakto, ke Ryugu-grajnoj ne estas rilataj al CY-kondritoj, kiuj montras klarajn signojn de dehidratiga mineralogio, estas konfuzebla.Enorbitaj observaĵoj de Ryugu ŝajnas indiki ke ĝi spertis dehidratiĝon kaj tial verŝajne kunmetita de CY-materialo.La kialoj de ĉi tiu ŝajna diferenco restas neklaraj.Oksigena izotopa analizo de aliaj Ryugu-partikloj estas prezentita en kunulpapero 12. Tamen, la rezultoj de ĉi tiu plilongigita datumaro ankaŭ estas kongruaj kun la asocio inter Ryugu-partikloj kaj CI-kondritoj.
Uzante kunordigitajn mikroanalizajn teknikojn (Suplementa Fig. 3), ni ekzamenis la spacan distribuadon de organika karbono sur la tuta surfacareo de la fokusita jona radiofrakcio (FIB) C0068.25 (Fig. 3a–f).Fajna strukturo Rentgenfotaj absorbaj spektroj de karbono (NEXAFS) ĉe la proksima rando en sekcio C0068.25 montrante plurajn funkciajn grupojn - aromajn aŭ C=C (285.2 eV), C=O (286.5 eV), CH (287.5 eV) kaj C (=O)O (288.8 eV) kaj C (=O)O (288.8 eV) 288.8 eV (288.8 eV), kiu estas absenta strukturo. signifas malaltan gradon de termika variado.La forta CH-pinto (287.5 eV) de la partaj organikoj de C0068.25 devias de la nesolveblaj organikoj de antaŭe studitaj karbonaj kondritoj kaj estas pli simila al IDP14 kaj kometaj partikloj akiritaj per la Stardust-misio.Forta CH-pinto je 287.5 eV kaj tre malforta aroma aŭ C=C-pinto je 285.2 eV indikas, ke organikaj komponaĵoj estas riĉaj je alifataj komponaĵoj (Fig. 3a kaj Suplementa Fig. 3a).Areoj riĉaj je alifataj organikaj komponaĵoj estas lokalizitaj en krudgrajnaj filosilikatoj, same kiel en areoj kun malbona aroma (aŭ C=C) karbona strukturo (Fig. 3c,d).Kontraste, A0037,22 (Suplementa Fig. 3) parte montris pli malaltan enhavon de alifataj karbon-riĉaj regionoj.La subesta mineralogio de ĉi tiuj grajnoj estas riĉa je karbonatoj, similaj al kondrito CI 16, sugestante ampleksan ŝanĝon de fontakvo (Aldona Tabelo 1).Oksigenaj kondiĉoj favoros pli altajn koncentriĝojn de karbonilaj kaj karboksilaj funkciaj grupoj en organikaj substancoj asociitaj kun karbonatoj.La submikrona distribuado de organikaĵoj kun alifataj karbonstrukturoj povas esti tre diferenca de la distribuado de krudgrajnaj tavoligitaj silikatoj.Sugestoj de alifataj organikaj substancoj asociitaj kun filosilikato-OH estis trovitaj en la Tagish Lake-meteorito.Kunordigitaj mikroanalizaj datenoj indikas ke organika materio riĉa je alifataj kunmetaĵoj povas esti ĝeneraligita en C-specaj asteroidoj kaj proksime asociita kun filosilikatoj.Ĉi tiu konkludo kongruas kun antaŭaj raportoj pri alifataj/aromaj CHoj en Ryugu-partikloj montritaj de MicroOmega, preskaŭ-infraruĝa hiperspektra mikroskopo.Grava kaj nesolvita demando estas ĉu la unikaj propraĵoj de alifataj karbon-riĉaj organikaj komponaĵoj asociitaj kun krudgrajnaj filosilikatoj observitaj en ĉi tiu studo troviĝas nur sur la asteroido Ryugu.
a, NEXAFS-karbonspektroj normaligitaj al 292 eV en la aroma (C=C) riĉa regiono (ruĝa), en la alifata riĉa regiono (verda), kaj en la matrico (blua).La griza linio estas la Murchison 13 nesolvebla organika spektro por komparo.au, arbitracia unuo.b, Skananta dissenda Rentgenfota mikroskopio (STXM) spektra bildo de karbona K-rando montranta ke la sekcio estas dominita per karbono.c, RGB-kompona intrigo kun aromaj (C=C) riĉaj regionoj (ruĝaj), alifataj riĉaj regionoj (verdaj), kaj matrico (blua).d, organikaj riĉaj je alifataj komponaĵoj koncentriĝas en krudgrajna filosilikato, la areo estas pligrandigita de la blankaj punktitaj skatoloj en b kaj c.e, grandaj nanosferoj (ng-1) en la areo pligrandigita de la blanka punktita kesto en b kaj c.Por: pirrotito.Pn: nikelo-kromito.f, Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometry (NanoSIMS), Hidrogeno (1H), Karbono (12C), kaj Nitrogeno (12C14N) elementaj bildoj, 12C/1H element-proporcio bildoj, kaj kruco δD, δ13C, kaj δ15N izotopbildoj - Sekcio PG-1: presolara grafito kun ekstrema grafito (13C13C) kaj ekstrema grafito.
Kinetaj studoj de organika materiodegenero en Murchison-meteoritoj povas disponigi gravajn informojn pri la heterogena distribuado de alifata organika materio riĉa je Ryugu-grajnoj.Ĉi tiu studo montras, ke alifataj CH-ligoj en organika materio daŭras ĝis maksimuma temperaturo de ĉirkaŭ 30 °C ĉe la gepatro kaj/aŭ ŝanĝiĝas kun tempo-temperaturaj rilatoj (ekz. 200 jaroj ĉe 100 °C kaj 0 °C 100 milionoj da jaroj)..Se la antaŭulo ne estas varmigita ĉe antaŭfiksita temperaturo por pli ol certa tempo, la origina distribuo de alifataj organikoj riĉaj je filosilikato povas esti konservita.Tamen, fontrokakvoŝanĝoj povas malfaciligi tiun interpreton, ĉar karbonat-riĉa A0037 ne montras iujn ajn karbon-riĉajn alifatajn regionojn asociitajn kun filosilikatoj.Ĉi tiu malalta temperaturŝanĝo proksimume respondas al la ĉeesto de kuba feldspato en Ryugu-grajnoj (Aldona Tabelo 1) 20.
Frakcio C0068.25 (ng-1; Fig. 3a–c,e) enhavas grandan nanosferon montrantan tre aroman (aŭ C=C), modere alifatajn, kaj malfortajn spektrojn de C(=O)O kaj C=O..La subskribo de alifata karbono ne kongruas kun la subskribo de grocaj nesolveblaj organikoj kaj organikaj nanosferoj asociitaj kun kondritoj (Fig. 3a) 17,21.Raman kaj infraruĝa spektroskopa analizo de nanosferoj en Lago Tagish montris, ke ili konsistas el alifataj kaj oksigenitaj organikaj komponaĵoj kaj malordaj policiklaj aromaj organikaj komponaĵoj kun kompleksa strukturo22,23.Ĉar la ĉirkaŭa matrico enhavas organikaĵojn riĉajn je alifataj kunmetaĵoj, la subskribo de alifata karbono en ng-1 povas esti analiza artefakto.Interese, ng-1 enhavas enigitajn amorfajn silikatojn (Fig. 3e), teksturon kiu ankoraŭ ne estis raportita por iuj eksterteraj organikoj.Amorfaj silikatoj povas esti naturaj komponentoj de ng-1 aŭ rezulti de amorfigo de akvaj/anhidraj silikatoj per jono kaj/aŭ elektronradio dum analizo.
NanoSIMS-jonaj bildoj de la sekcio C0068.25 (Fig. 3f) montras unuformajn ŝanĝojn en δ13C kaj δ15N, krom presolar-grajnoj kun granda 13C-riĉigo de 30,811‰ (PG-1 en la δ13C-bildo en Fig. 3f) (Suplementa Tabelo 4).Rentgenfotaj elementaj grenbildoj kaj alt-rezoluciaj TEM-bildoj montras nur la karbonkoncentriĝon kaj la distancon inter la bazaj ebenoj de 0.3 nm, kiu egalrilatas al grafito.Estas rimarkinde, ke la valoroj de δD (841 ± 394‰) kaj δ15N (169 ± 95‰), riĉigitaj en alifata organika materio asociita kun malgrajnaj filosilikatoj, rezultas esti iomete pli altaj ol la mezumo por la tuta regiono C (δD = 1329 ± 139‰).‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) en C0068.25 (Suplementa Tabelo 4).Tiu observado indikas ke la alifatic-riĉaj organikoj en krudgrajnaj filosilikatoj povas esti pli primitivaj ol la ĉirkaŭaj organikoj, ĉar ĉi-lastaj eble spertis izotopan interŝanĝon kun la ĉirkaŭa akvo en la origina korpo.Alternative, tiuj izotopaj ŝanĝoj ankaŭ povas esti rilatitaj al la komenca formacioprocezo.Estas interpretite ke fajngrajnaj tavoligitaj silikatoj en CI-kondritoj estis formitaj kiel rezulto de kontinua ŝanĝo de la originaj krudgrajnaj anhidraj silikatgrupoj.Alifat-riĉa organika materio eble formiĝis de antaŭmolekuloj en la protoplaneda disko aŭ interstela medio antaŭ la formado de la sunsistemo, kaj tiam estis iomete ŝanĝita dum la akvoŝanĝoj de la Ryugu (granda) gepatrokorpo. La grandeco (<1.0 km) de Ryugu estas tro malgranda por sufiĉe konservi internan varmon por akva ŝanĝo por formi hidrajn mineralojn25. La grandeco (<1.0 km) de Ryugu estas tro malgranda por konservi sufiĉe internan varmon por akva ŝanĝo por formi hidrajn mineralojn25. Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло дло но для живать азованием водных минералов25. Grandeco (<1.0 km) Ryugu estas tro malgranda por konservi sufiĉan internan varmon por ke akvoŝanĝo por formi akvomineralojn25. Ryugu 的尺寸（<1.0 公里）太小，不足以维持内部热量以进行水蚀变形成含水成含水成含氩25 Ryugu 的尺寸（<1.0 公里）太小，不足以维持内部热量以进行水蚀变形成含水成含水成含氩25 Размер Рюгу (<1,0 км) слишком мал, чтобы поддерживать внутреннее тепло для изменения водынения водерживать х минералов25. La grandeco de Ryugu (<1,0 km) estas tro malgranda por subteni internan varmecon por ŝanĝi akvon por formi akvomineralojn25.Tial, Ryugu antaŭuloj de dekoj da kilometroj en grandeco povas esti postulataj.Organika materio riĉa je alifataj kunmetaĵoj povas reteni siajn originajn izotopproporciojn pro asocio kun krudgrajnaj filosilikatoj.Tamen, la preciza naturo de la izotopaj pezaj aviad-kompanioj restas necerta pro la kompleksa kaj delikata miksado de la diversaj komponentoj en tiuj FIB-frakcioj.Tiuj povas esti organikaj substancoj riĉaj je alifataj kunmetaĵoj en Ryugu-grajnetoj aŭ krudaj filosilikatoj ĉirkaŭantaj ilin.Notu ke organika materio en preskaŭ ĉiuj karbonaj kondritoj (inkluzive de CI-kondritoj) tendencas esti pli riĉa je D ol en filosilikatoj, kun la escepto de CM Paris 24, 26 meteoritoj.
Intrigoj de volumo δD kaj δ15N de FIB-tranĉaĵoj akiritaj por A0002.23 kaj A0002.26, A0037.22 kaj A0037.23 kaj C0068.23, C0068.25 kaj C0068.26 FIB-tranĉaĵoj (totalo de FIB-tranĉaĵoj kun aliaj FIB-partoj de A0037.22 kaj A0037.23) s de la sunsistemo estas montrita en fig.4 (Aldona Tabelo 4)27,28.Volumaj ŝanĝoj en δD kaj δ15N en la A0002, A0037, kaj C0068-profiloj estas kongruaj kun tiuj en la IDP, sed pli altaj ol en la CM kaj CI-kondritoj (Fig. 4).Notu, ke la gamo de δD-valoroj por Kometo 29 specimeno (-240 ĝis 1655‰) estas pli granda ol tiu de Ryugu.La volumoj δD kaj δ15N de la Ryukyu-profiloj estas, kiel regulo, pli malgrandaj ol la mezumo por kometoj de la Jupitera familio kaj la Oort-nubo (Fig. 4).La pli malaltaj δD-valoroj de la CI-kondritoj povas reflekti la influon de tera poluado en ĉi tiuj specimenoj.Konsiderante la similecojn inter Bells, Lake Tagish kaj IDP, la granda heterogeneco en δD kaj δN-valoroj en Ryugu-partikloj povas reflekti ŝanĝojn en la komencaj izotopaj signaturoj de organikaj kaj akvaj komponaĵoj en la frua sunsistemo.La similaj izotopaj ŝanĝoj en δD kaj δN en Ryugu kaj IDP-partikloj indikas ke ambaŭ povus esti formiĝintaj de materialo de la sama fonto.Oni kredas, ke IDP-oj devenas de kometaj fontoj 14 .Tial, Ryugu povas enhavi komet-similan materialon kaj/aŭ almenaŭ la eksteran sunsistemon.Tamen, ĉi tio povas esti pli malfacila ol ni deklaras ĉi tie pro (1) la miksaĵo de sferulita kaj D-riĉa akvo sur la gepatra korpo 31 kaj (2) la D/H-proporcio de la kometo kiel funkcio de kometa agado 32 .Tamen, la kialoj de la observita heterogeneco de hidrogeno kaj nitrogenaj izotopoj en Ryugu-partikloj ne estas plene komprenitaj, parte pro la limigita nombro da analizoj haveblaj hodiaŭ.La rezultoj de hidrogeno kaj nitrogenaj izotopsistemoj daŭre levas la eblecon ke Ryugu enhavas la plej grandan parton de la materialo de ekster la Sunsistemo kaj tiel povas montri iun similecon al kometoj.La Ryugu-profilo montris neniun ŝajnan korelacion inter δ13C kaj δ15N (Aldona Tablo 4).
La totala H kaj N-izotopa kunmetaĵo de Ryugu-partikloj (ruĝaj cirkloj: A0002, A0037; bluaj cirkloj: C0068) korelacias kun suna magnitudo 27, la Jupitera averaĝa familio (JFC27), kaj Oort-nubaj kometoj (OCC27), IDP28, kaj karbonaj kondruloj.Komparo de meteorito 27 (CI, CM, CR, C2-ung).La izotopa komponado estas donita en Suplementa Tabelo 4. La punktlinioj estas la teraj izotopaj valoroj por H kaj N.
La transporto de volatiloj (ekz. organika materio kaj akvo) al Tero restas zorgo26,27,33.Submikrona organika materio asociita kun krudaj filosilikatoj en Ryugu-partikloj identigitaj en tiu studo povas esti grava fonto de volatiloj.Organika materio en krudgrajnaj filosilikatoj estas pli bone protektita kontraŭ degenero16,34 kaj kadukiĝo35 ol organika materio en fajngrajnaj matricoj.La pli peza izotopa kunmetaĵo de hidrogeno en la partikloj signifas ke ili verŝajne ne estas la nura fonto de volatiloj portitaj al la frua Tero.Ili povas esti miksitaj kun komponentoj kun pli malpeza hidrogena izotopa kunmetaĵo, kiel estis lastatempe proponita en la hipotezo de la ĉeesto de suna vento-movita akvo en silikatoj.
En ĉi tiu studo, ni montras ke CI-meteoritoj, malgraŭ sia geokemia graveco kiel reprezentantoj de la ĝenerala konsisto de la sunsistemo,6,10 estas teraj poluitaj specimenoj.Ni ankaŭ provizas rektan indicon pri interagoj inter riĉa alifata organika materio kaj najbaraj hidraj mineraloj kaj sugestas, ke Ryugu povas enhavi ekstersunan materialon37.La rezultoj de ĉi tiu studo klare montras la gravecon de rekta specimenigo de protoasteroidoj kaj la bezonon transporti resenditajn specimenojn sub tute inertaj kaj sterilaj kondiĉoj.La pruvoj prezentitaj ĉi tie montras, ke Ryugu-partikloj estas sendube unu el la plej nepoluitaj sunsistemaj materialoj disponeblaj por laboratoria esplorado, kaj plia studo de ĉi tiuj altvaloraj specimenoj sendube vastigos nian komprenon pri fruaj sunsistemaj procezoj.Ryugu-partikloj estas la plej bona reprezentado de la totala kunmetaĵo de la sunsistemo.
Por determini la kompleksan mikrostrukturon kaj kemiajn ecojn de submikronaj skalaj specimenoj, ni uzis sinkrotronan radiadon bazitan sur komputita tomografio (SR-XCT) kaj SR-radiodifrakto (XRD)-CT, analizo FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM.Neniu degenero, poluado pro la tera atmosfero, kaj neniu damaĝo de fajnaj partikloj aŭ mekanikaj specimenoj.Intertempe, ni faris sisteman volumetran analizon per skana elektrona mikroskopio (SEM)-EDS, EPMA, XRD, instrumenta neŭtrona aktiviga analizo (INAA), kaj lasera oksigena izotopa fluorina ekipaĵo.La provoj estas montritaj en Suplementa Figuro 3 kaj ĉiu analizo estas priskribita en la sekvaj sekcioj.
Partikloj de la asteroido Ryugu estis reakiritaj de la Hayabusa-2 reenirmodulo kaj liveritaj al la JAXA Kontrolcentro en Sagamihara, Japanio, sen poluado de la atmosfero de la Tero4.Post komenca kaj ne-detrua karakterizado ĉe JAXA-administrita instalaĵo, uzu fermeblajn inter-ejajn transigajn ujojn kaj specimenajn kapsulajn sakojn (10 aŭ 15 mm diametran safiran kristalon kaj neoksidebla ŝtalo, depende de specimena grandeco) por eviti median interferon.medio.y kaj/aŭ grundaj poluaĵoj (ekz. akvovaporo, hidrokarbidoj, atmosferaj gasoj kaj fajnaj partikloj) kaj krucpoluado inter specimenoj dum specimena preparado kaj transporto inter institutoj kaj universitatoj38.Por eviti degradadon kaj poluon pro interago kun la tera atmosfero (akva vaporo kaj oksigeno), ĉiuj specoj de specimena preparo (inkluzive de peceto per tantala ĉizilo, uzante ekvilibran diamantan dratsegilon (Meiwa Fosis Corporation DWS 3400) kaj tranĉanta epoksio) preparon por instalado) estis efektivigitaj en gantujo sub pura seka °80, -200 °C (-200 °C).Ĉiuj aĵoj uzataj ĉi tie estas purigitaj per kombinaĵo de ultrapura akvo kaj etanolo uzante ultrasonajn ondojn de malsamaj frekvencoj.
Ĉi tie ni studas la meteoritkolekton de National Polar Research Institute (NIPR) de la Antarkta Meteorite Research Center (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 kaj CY: Y 980115).
Por translokigo inter instrumentoj por analizo SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS kaj TEM, ni uzis la universalan ultramaldikan specimenan posedanton priskribitan en antaŭaj studoj38.
SR-XCT-analizo de Ryugu-specimenoj estis farita uzante la integran CT-sistemon BL20XU/SPring-8.La integra CT-sistemo konsistas el diversaj mezuraj reĝimoj: larĝa vidkampo kaj malalta rezolucia (WL) reĝimo por kapti la tutan strukturon de la specimeno, mallarĝa vidkampo kaj alta rezolucia (NH) reĝimo por preciza mezurado de specimena areo.intereso kaj radiografioj por akiri difraktopadronon de la volumeno de la provaĵo, kaj elfaru XRD-CT por akiri 2D diagramon de la horizontalaj ebenaj mineralfazoj en la provaĵo.Notu, ke ĉiuj mezuradoj povas esti faritaj sen uzi la enkonstruitan sistemon por forigi la specimenon de la bazo, ebligante precizajn mezuradojn de CT kaj XRD-CT.La WL-reĝima Rentgenfota detektilo (BM AA40P; Hamamatsu Photonics) estis provizita per kroma 4608 × 4608 pikseloj metal-oksido-duonkonduktaĵo (CMOS) fotilo (C14120-20P; Hamamatsu Photonics) per scintilatoro konsistanta el 10 lutecia aluminia dikeco unuopaĵo kaj relajoj (Luteca aluminio dikeco: l51) s.La pikselgrandeco en WL-reĝimo estas proksimume 0.848 µm.Tiel, la vidkampo (FOV) en WL-reĝimo estas proksimume 6 mm en ofseta CT-reĝimo.La NH-reĝima Rentgenfota detektilo ( BM AA50 ; Hamamatsu Photonics ) estis ekipita per 20 µm dika gadolinio-aluminio-galia grenato (Gd3Al2Ga3O12) scintilatoro, CMOS-fotilo (C11440-22CU) kun rezolucio de 2048 × 2048 pikseloj;Hamamatsu Photonics) kaj ×20-lenso.La pikselgrandeco en NH-reĝimo estas ~0.25 µm kaj la vidkampo estas ~0.5 mm.La detektilo por la XRD-reĝimo (BM AA60; Hamamatsu Photonics) estis provizita per scintilatoro konsistanta el 50 µm dika P43 (Gd2O2S:Tb) pulvora ekrano, 2304 × 2304 piksela rezolucia CMOS-fotilo (C15440-20UP; Hamamatsu Photonics) kaj relay len.La detektilo havas efikan pikselgrandecon de 19.05 µm kaj vidkampon de 43.9 mm2.Por pliigi la FOV, ni aplikis ofsetan CT-procedon en WL-reĝimo.La elsendita luma bildo por CT-rekonstruo konsistas el bildo en la intervalo de 180° ĝis 360° reflektita horizontale ĉirkaŭ la rotacia akso, kaj bildo en la intervalo de 0° ĝis 180°.
En XRD-reĝimo, la Rentgenfota trabo estas enfokusigita per Fresnel-zonplato.En ĉi tiu reĝimo, la detektilo estas metita 110 mm malantaŭ la provaĵo kaj la radiohalto estas 3 mm antaŭ la detektilo.Difraktobildoj en la 2θ intervalo de 1.43° ĝis 18.00° (krad-tonalto d = 16.6-1.32 Å) estis akiritaj kun la Rentgenfota punkto fokusita ĉe la fundo de la vidkampo de la detektilo.La provaĵo moviĝas vertikale je regulaj intervaloj, kun duonturno por ĉiu vertikala skana paŝo.Se la mineralaj partikloj kontentigas la Bragg-kondiĉon kiam rotaciitaj je 180°, estas eble akiri difrakton de la mineralaj partikloj en la horizontala ebeno.La difraktobildoj tiam estis kombinitaj en unu bildon por ĉiu vertikala skana paŝo.La SR-XRD-CT-analizkondiĉoj estas preskaŭ la samaj kiel tiuj por la SR-XRD-analizo.En XRD-CT-reĝimo, la detektilo estas poziciigita 69 mm malantaŭ la provaĵo.Difraktobildoj en la 2θ intervalo de 1.2° ĝis 17.68° (d = 19.73 ĝis 1.35 Å), kie kaj la Rentgenfota trabo kaj la radiolimigilo estas en linio kun la centro de la vidkampo de la detektilo.Skanu la specimenon horizontale kaj turnu la specimenon 180°.La SR-XRD-CT-bildoj estis rekonstruitaj kun pintaj mineralaj intensecoj kiel pikselaj valoroj.Kun horizontala skanado, la provaĵo estas tipe skanita en 500-1000 paŝoj.
Por ĉiuj eksperimentoj, la Rentgenfota energio estis fiksita je 30 keV, ĉar tio estas la pli malalta limo de Rentgenfota penetro en meteoritojn kun diametro de proksimume 6 mm.La nombro da bildoj akiritaj por ĉiuj CT-mezuradoj dum 180° rotacio estis 1800 (3600 por la ofseta CT-programo), kaj la ekspontempo por la bildoj estis 100 ms por WL-reĝimo, 300 ms por NH-reĝimo, 500 ms por XRD, kaj 50 ms.ms por XRD-CT ms.Tipa specimena skantempo estas proksimume 10 minutoj en WL-reĝimo, 15 minutoj en NH-reĝimo, 3 horoj por XRD, kaj 8 horoj por SR-XRD-CT.
CT-bildoj estis rekonstruitaj per konvolucia malantaŭa projekcio kaj normaligitaj por lineara malfortiga koeficiento de 0 ĝis 80 cm-1.La programaro Slice estis uzata por analizi la 3D-datumojn kaj la muXRD-programaro estis uzata por analizi la XRD-datumojn.
Epoksi-fiksitaj Ryugu-partikloj (A0029, A0037, C0009, C0014 kaj C0068) estis iom post iom poluritaj sur la surfaco al la nivelo de 0.5 µm (3M) diamanta lappadfilmo sub sekaj kondiĉoj, evitante la materialon veni en kontakton kun la surfaco dum la polura procezo.La polurita surfaco de ĉiu provaĵo unue estis ekzamenita per lummikroskopio kaj tiam retrodisvastigitaj elektronoj por akiri mineralogio- kaj teksturajn bildojn (BSE) de la provaĵoj kaj kvalitajn NIPR-elementojn uzante JEOL JSM-7100F SEM ekipitan per energia dispersiva spektrometro (AZteko).energio) bildo.Por ĉiu specimeno, la enhavo de gravaj kaj negravaj elementoj estis analizita per elektrona enketa mikroanalizilo (EPMA, JEOL JXA-8200).Analizu filosilikatajn kaj karbonatajn partiklojn je 5 nA, naturaj kaj sintezaj normoj je 15 keV, sulfidoj, magnetiton, olivino kaj pirokseno je 30 nA.Modalaj gradoj estis kalkulitaj de elementmapoj kaj BSE-bildoj uzante ImageJ 1.53-programaron kun taŭgaj sojloj arbitre fiksitaj por ĉiu mineralo.
Oksigenizotopanalizo estis farita ĉe la Open University (Milton Keynes, UK) uzante infraruĝan laseran fluoran sistemon.Hayabusa2-provaĵoj estis liveritaj al la Open University 38 en nitrogenplenaj ujoj por translokigo inter instalaĵoj.
Specimena ŝarĝo estis farita en nitrogena gantujo kun monitorita oksigennivelo sub 0.1%.Por Hayabusa2-analitika laboro, nova Ni provaĵotenilo estis fabrikita, konsistante el nur du provaĵtruoj (diametro 2.5 mm, profundo 5 mm), unu por Hayabusa2-partikloj kaj la alia por obsidiana interna normo.Dum analizo, la specimena puto enhavanta la Hayabusa2-materialon estis kovrita per interna BaF2-fenestro proksimume 1 mm dika kaj 3 mm en diametro por teni la provaĵon dum la lasera reago.La fluo de BrF5 al la provaĵo estis konservita per gasa miksadkanalo tranĉita en la Ni provaĵotenilo.La provaĵkamero ankaŭ estis reagordita tiel ke ĝi povus esti forigita de la vakua fluorinadlinio kaj tiam malfermita en nitrogen-plena gantujo.La dupeca kamero estis sigelita per kupra gasketita kunpremadsigelo kaj EVAC Quick Release CeFIX 38 ĉenkrampo.3 mm dika BaF2-fenestro sur la pinto de la kamero permesas samtempan observadon de la provaĵo kaj laserhejtado.Post ŝarĝo de la specimeno, krampu la ĉambron denove kaj rekonektu al la fluorina linio.Antaŭ analizo, la specimena ĉambro estis varmigita sub vakuo ĝis ĉirkaŭ 95 °C dum la nokto por forigi ajnan adsorbitan humidon.Post varmigado dum la nokto, la kamero estis lasita malvarmigi al ĉambra temperaturo kaj tiam la parto eksponita al la atmosfero dum specimena translokigo estis elpurigita per tri alikvotoj de BrF5 por forigi humidon.Tiuj proceduroj certigas ke la Hayabusa 2 specimeno ne estas eksponita al la atmosfero kaj ne estas poluita per humido de la parto de la fluorina linio kiu estas eligita al atmosfero dum provaĵŝarĝado.
Ryugu C0014-4 kaj Orgueil (CI) partikloprovaĵoj estis analizitaj en modifita "ununura" reĝimo42, dum Y-82162 (CY) analizo estis farita sur ununura pleto kun multoblaj specimenaj putoj41.Pro ilia anhidra konsisto, ne necesas uzi ununuran metodon por CY-kondritoj.La specimenoj estis varmigitaj per infraruĝa CO2-lasero de Photon Machines Inc.potenco de 50 W (10.6 µm) pliiĝis sur la XYZ-gantro en la ĉeesto de BrF5.La enkonstruita videosistemo monitoras la kurson de la reago.Post fluorado, la liberigita O2 estis frotita uzante du kriogenajn nitrogenkaptilojn kaj varmigitan liton de KBr por forigi ajnan troan fluoron.La izotopa kunmetaĵo de purigita oksigeno estis analizita sur Thermo Fisher MAT 253-du-kanala mas-spektrometro kun masrezolucio de proksimume 200.
En kelkaj kazoj, la kvanto de gasa O2 liberigita dum la reago de la provaĵo estis malpli ol 140 µg, kio estas la proksimuma limo de uzado de la balego aparato sur la MAT 253 mas-spektrometro.En ĉi tiuj kazoj, uzu mikrovolumojn por analizo.Post analizado de la Hayabusa2-partikloj, la obsidiana interna normo estis fluorinata kaj ĝia oksigenizotopkonsisto estis determinita.
Jonoj de la fragmento NF+ NF3+ influas la trabon kun maso 33 (16O17O).Por elimini tiun eblan problemon, la plej multaj provaĵoj estas prilaboritaj uzante kriogenajn apartigprocedurojn.Tio povas esti farita en la antaŭa direkto antaŭ la MAT 253-analizo aŭ kiel dua analizo resendante la analizitan gason reen al la speciala molekula kribrilo kaj re-pasante ĝin post la kriogena apartigo.Kriogena apartigo implikas liveri gason al molekula kribrilo ĉe likva nitrogena temperaturo kaj tiam elŝuti ĝin en primaran molekulan kribrilon je temperaturo de -130 °C.Ampleksa testado montris ke NF+ restas sur la unua molekula kribrilo kaj neniu signifa frakciigo okazas uzante tiun metodon.
Surbaze de ripetaj analizoj de niaj internaj obsidiana normoj, la ĝenerala precizeco de la sistemo en balgoreĝimo estas: ±0.053‰ por δ17O, ±0.095‰ por δ18O, ±0.018‰ por Δ17O (2 sd).Oksigenizotopanalizo ricevas en la norma deltanotacio, kie delta18O estas kalkulita kiel:
Ankaŭ uzu la 17O/16O-proporcion por δ17O.VSMOW estas la internacia normo por la Viena Mean Sea Water Standard.Δ17O reprezentas la devion de la tera frakcia linio, kaj la kalkulformulo estas: Δ17O = δ17O – 0.52 × δ18O.Ĉiuj datumoj prezentitaj en Suplementa Tabelo 3 estis interspaco-ĝustigitaj.
Sekcioj proksimume 150 ĝis 200 nm dikaj estis ĉerpitaj de Ryugu-partikloj uzante Hitachi High Tech SMI4050 FIB-instrumenton ĉe JAMSTEC, Kochi Core Sampling Institute.Notu ke ĉiuj FIB-sekcioj estis reakiritaj de neprilaboritaj fragmentoj de neprilaboritaj partikloj post estado forigitaj de N2-gas-plenaj ŝipoj por interobjekta translokigo.Ĉi tiuj fragmentoj ne estis mezuritaj per SR-CT, sed estis prilaboritaj kun minimuma eksponiĝo al la tera atmosfero por eviti eblan damaĝon kaj poluadon, kiuj povus influi la karbonan K-randan spektron.Post demetado de volframa protekta tavolo, la regiono de intereso (ĝis 25 × 25 μm2) estis tranĉita kaj maldensigita per Ga+-jonradio ĉe akcela tensio de 30 kV, tiam ĉe 5 kV kaj enketfluo de 40 pA por minimumigi surfacdamaĝon.La ultramaldikaj sekcioj tiam estis metitaj sur pligrandigitan kupran maŝon (Kochi-maŝo) 39 uzante mikromanipulanton ekipitan per FIB.
Ryugu A0098 (1.6303mg) kaj C0068 (0.6483mg) buletoj estis sigelitaj dufoje en puraj altpuraj polietilenaj folioj en pura nitrogeno plenigita gantujo sur la SPring-8 sen ajna interagado kun la tera atmosfero.Specimenpretigo por JB-1 (geologia referencroko eldonita fare de la Geologia Enketo de Japanio) estis aranĝita en Tokyo Metropolitan University.
INAA estas tenita ĉe la Instituto por Integra Radiado kaj Nukleaj Sciencoj, Kyoto University.La provaĵoj estis surradiitaj dufoje kun malsamaj surradiadcikloj elektitaj laŭ la duoniĝotempo de la nuclido uzita por elementkvanto.Unue, la specimeno estis surradiita en pneŭmatika surradia tubo dum 30 sekundoj.Flusoj de termikaj kaj rapidaj neŭtronoj en fig.3 estas 4.6 × 1012 kaj 9.6 × 1011 cm-2 s-1, respektive, por determini la enhavon de Mg, Al, Ca, Ti, V kaj Mn.Kemiaĵoj kiel ekzemple MgO (99.99% pureco, Soekawa Chemical), Al (99.9% pureco, Soekawa Chemical), kaj Si-metalo (99.999% pureco, FUJIFILM Wako Pure Chemical) ankaŭ estis surradiitaj por korekti por interferaj nukleaj reagoj kiel ekzemple (n, n).La provaĵo ankaŭ estis surradiita kun natria klorido (99.99% pureco; MANAC) por korekti por ŝanĝoj en neŭtronfluo.
Post neŭtrona surradiado, la ekstera polietilena tuko estis anstataŭigita per nova, kaj la gama-radiado elsendita de la specimeno kaj referenco estis tuj mezurita per Ge-detektilo.La samaj specimenoj estis re-surradiitaj dum 4 horoj en pneŭmatika surradia tubo.2 havas termikajn kaj rapidajn neŭtronfluojn de 5,6 1012 kaj 1,2 1012 cm-2 s-1, respektive, por determini Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, Content Se, Sb, Os, Ir kaj Au.Kontrolprovaĵoj de Ga, As, Se, Sb, Os, Ir, kaj Au estis surradiitaj aplikante taŭgajn kvantojn (de 10 ĝis 50 μg) de normaj solvoj de konataj koncentriĝoj de tiuj elementoj sur du pecojn de filtrila papero, sekvita per surradiado de la provaĵoj.La gamaradiokalkulo estis farita ĉe la Instituto de Integrita Radiado kaj Nukleaj Sciencoj, Kyoto University kaj la RI-Esplorcentro, Tokyo Metropolitan University.Analizaj proceduroj kaj referencmaterialoj por la kvanta determino de INAA-elementoj estas la samaj kiel tiuj priskribitaj en nia antaŭa laboro.
Rentgenfota difraktometro (Rigaku SmartLab) kutimis kolekti la difraktopadronojn de Ryugu-provaĵoj A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) kaj C0087 (<1 mg) ĉe NIPR. Rentgenfota difraktometro (Rigaku SmartLab) kutimis kolekti la difraktopadronojn de Ryugu-provaĵoj A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) kaj C0087 (<1 mg) ĉe NIPR. Рентгеновский дифрактометр (Rigaku SmartLab) использовали для сбора дифракционных картин обо0ваз (< A002м) ≪1 мг) и C0087 (<1 мг) в NIPR. Rentgenfota difraktometro (Rigaku SmartLab) kutimis kolekti difraktopadronojn de Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg), kaj C0087 (<1 mg) provaĵoj en NIPR.使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) 在NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 mg)、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 的品氡品使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) 在NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 mg)、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 的品氡品 Дифрактограммы образцов Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (<1 мг) kaj C0087 (<1 мг) были получены в NIPR с ис ниспограммы го дифрактометра (Rigaku SmartLab). Rentgenfotaj difraktopadronoj de provaĵoj Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) kaj C0087 (<1 mg) estis akiritaj ĉe NIPR uzante Rentgenfotan difraktometron (Rigaku SmartLab).Ĉiuj specimenoj estis muelitaj en fajnan pulvoron sur silicia nereflekta oblato uzante safiran vitroplaton kaj tiam disvastigitaj egale sur la silicia nereflekta oblato sen iu likvaĵo (akvo aŭ alkoholo).La mezurkondiĉoj estas kiel sekvas: Cu Kα Rentgenfota radiado estas generita ĉe tubtensio de 40 kV kaj tubkurento de 40 mA, la limiga fendetlongo estas 10 mm, la diverĝa angulo estas (1/6)°, la en-ebena rotacia rapideco estas 20 rpm, kaj la intervalo estas 2θ 2 θ-10 horoj (duobla Bragg-angulo) estas duobla 3-10-angulo.Bragg Brentano optiko estis uzita.La detektilo estas unu-dimensia silicia duonkonduktaĵdetektilo (D/teX Ultra 250).Rentgenradioj de Cu Kβ estis forigitaj uzante Ni-filtrilon.Uzante haveblajn specimenojn, mezuradoj de sinteza magnezia saponito (JCSS-3501, Kunimine Industries CO. Ltd), serpentino (folioserpento, Miyazu, Nikka) kaj pirrotito (monokliniko 4C, Chihua, Mexico Watts) estis komparitaj por identigi pintojn kaj uzi pulvordosierajn datumojn difraktodatenojn de la Internacia Datumo-Centro por difrakto-datumoj de la PDF-6101. kaj magnetito (PDF 00-019-0629).Difraktodatenoj de Ryugu ankaŭ estis komparitaj kun datenoj pri hidroŝanĝitaj karbonaj kondritoj, Orgueil CI, Y-791198 CM2.4, kaj Y 980115 CY (hejtado-stadio III, 500-750 °C).La komparo montris similecojn kun Orgueil, sed ne kun Y-791198 kaj Y 980115.
NEXAFS-spektroj kun karbona rando K de ultramaldikaj sekcioj de provaĵoj faritaj de FIB estis mezuritaj uzante la STXM BL4U-kanalon ĉe la UVSOR-sinkrotroninstalaĵo ĉe la Instituto de Molekulaj Sciencoj (Okazaki, Japanio).La punktograndeco de trabo optike fokusita kun Fresnel-zonplato estas ĉirkaŭ 50 nm.La energipaŝo estas 0.1 eV por la bona strukturo de la proksima randregiono (283.6-292.0 eV) kaj 0.5 eV (280.0-283.5 eV kaj 292.5-300.0 eV) por la regionoj antaŭaj kaj malantaŭaj frontoj.la tempo por ĉiu bildpikselo estis fiksita al 2 ms.Post evakuado, la STXM-analitika kamero estis plenigita kun heliumo je premo de proksimume 20 mbar.Ĉi tio helpas minimumigi termikan drivon de la Rentgenfota optikaj ekipaĵoj en la kamero kaj specimena tenilo, kaj ankaŭ redukti specimenan damaĝon kaj/aŭ oksigenadon.NEXAFS K-randaj karbonaj spektroj estis generitaj de staplitaj datenoj uzante aXis2000-softvaron kaj proprietan STXM-datumtraktadsoftvaron.Notu, ke la specimena transiga skatolo kaj gantujo estas uzataj por eviti specimenan oksigenadon kaj poluadon.
Sekvante STXM-NEXAFS-analizon, la izotopa konsisto de hidrogeno, karbono kaj nitrogeno de Ryugu FIB-tranĉaĵoj estis analizita uzante izotopan bildigon kun JAMSTEC NanoSIMS 50L.Enfokusigita Cs+-primara fasko de proksimume 2 pA por karbona kaj nitrogena izotopa analizo kaj proksimume 13 pA por hidrogena izotopa analizo estas rasterigita sur areo de ĉirkaŭ 24 × 24 µm2 ĝis 30 × 30 µm2 sur la specimeno.Post 3-minuta antaŭŝpruco ĉe relative forta primara trabo-fluo, ĉiu analizo estis komencita post stabiligo de la sekundara trabo-intenseco.Por la analizo de karbonaj kaj nitrogenaj izotopoj, bildoj de 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– kaj 12C15N– estis samtempe akiritaj uzante sep elektron-multiplikan multoblaj detekto kun amasrezolucio de proksimume 9000, kio sufiĉas por apartigi ĉiujn signifajn izotopajn kunmetaĵojn.interfero (t.e. 12C1H sur 13C kaj 13C14N sur 12C15N).Por la analizo de hidrogenaj izotopoj, 1H-, 2D- kaj 12C-bildoj estis akiritaj kun amasrezolucio de proksimume 3000 kun multobla detekto uzante tri elektronmultiplikatojn.Ĉiu analizo konsistas el 30 skanitaj bildoj de la sama areo, kun unu bildo konsistanta el 256 × 256 pikseloj por karbona kaj nitrogena izotopanalizo kaj 128 × 128 pikseloj por hidrogenizotopanalizo.La prokrastotempo estas 3000 µs je pikselo por karbono kaj nitrogena izotopanalizo kaj 5000 µs je pikselo por hidrogenizotopanalizo.Ni uzis 1-hidroksibenzotriazolan hidraton kiel hidrogenajn, karbonajn kaj nitrogenajn izotopajn normojn por kalibri instrumentan masfrakciigon45.
Por determini la silicio-izotopan konsiston de presola grafito en la FIB C0068-25-profilo, ni uzis ses elektron-multiplikatojn kun amasrezolucio de proksimume 9000. La bildoj konsistas el 256 × 256 pikseloj kun prokrastotempo de 3000 µs per pikselo.Ni kalibris amasfrakcian instrumenton uzante siliciajn oblatojn kiel hidrogenon, karbonon kaj siliciajn izotopajn normojn.
Izotopbildoj estis prilaboritaj uzante la bildigan softvaron NanoSIMS45 de NASA.La datenoj estis korektitaj por elektronmultiplikato morta tempo (44 ns) kaj kvazaŭ-samtempaj alvenefikoj.Malsama skanaparaleligo por ĉiu bildo por korekti bilddrivon dum akiro.La fina izotopbildo estas kreita aldonante sekundarajn jonojn de ĉiu bildo por ĉiu skanpikselo.
Post analizo de STXM-NEXAFS kaj NanoSIMS, la samaj FIB-sekcioj estis ekzamenitaj per dissenda elektrona mikroskopo (JEOL JEM-ARM200F) ĉe akcela tensio de 200 kV ĉe Kochi, JAMSTEC.La mikrostrukturo estis observita uzante helkampan TEM kaj alt-angulan skanantan TEM en malhela kampo.Mineralaj fazoj estis identigitaj per makulelektrondifrakto kaj krada bando bildigo, kaj kemia analizo estis farita per EDS per 100 mm2 silicia drivdetektilo kaj JEOL Analysis Station 4.30 programaro.Por kvanta analizo, la karakteriza Rentgenfota intenseco por ĉiu elemento estis mezurita en la TEM-skanada reĝimo kun fiksa datumakirtempo de 30 s, radio-skana areo de ~100 × 100 nm2, kaj trafa fluo de 50 pA.La proporcio (Si + Al)-Mg-Fe en tavoligitaj silikatoj estis determinita uzante la eksperimentan koeficienton k, korektita por dikeco, akirita de normo de natura piropagarneto.
Ĉiuj bildoj kaj analizoj uzataj en ĉi tiu studo estas haveblaj sur la JAXA-Datumarkivado kaj Komunikada Sistemo (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2.Ĉi tiu artikolo provizas la originajn datumojn.
Kitari, K. et al.Surfaca konsisto de asteroido 162173 Ryugu kiel observite per la Hayabusa2 NIRS3-instrumento.Scienco 364, 272-275.
Kim, AJ Yamato-specaj karbonaj kondritoj (CY): analogoj de la Ryugu-asteroida surfaco?Geokemio 79, 125531 (2019).
Pilorjet, S. et al.La unua kompona analizo de Ryugu-provaĵoj estis farita uzante MicroOmega hiperspektran mikroskopon.Nacia Astron.6, 221–225 (2021).
Yada, T. et al.Prepara analizo de la specimeno Hyabusa2 revenis de la C-speca asteroido Ryugu.Nacia Astron.6, 214–220 (2021).