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Volátiles y ricos en materia orgánica, los asteroides de tipo C pueden ser una de las principales fuentes de agua en la Tierra.En la actualidad, las condritas que contienen carbono dan la mejor idea de su composición química, pero la información sobre los meteoritos está distorsionada: solo los tipos más duraderos sobreviven al ingresar a la atmósfera y luego interactuar con el medio ambiente terrestre.Aquí presentamos los resultados de un estudio volumétrico y microanalítico detallado de la partícula Ryugu primaria enviada a la Tierra por la nave espacial Hayabusa-2.Las partículas de Ryugu muestran una composición cercana a las condritas CI (tipo Iwuna) químicamente no fraccionadas pero alteradas por el agua, que se utilizan ampliamente como indicador de la composición general del sistema solar.Este espécimen muestra una relación espacial compleja entre compuestos orgánicos alifáticos ricos y silicatos estratificados e indica una temperatura máxima de alrededor de 30 °C durante la erosión hídrica.Encontramos una abundancia de deuterio y diazonio consistente con un origen extrasolar.Las partículas de Ryugu son el material alienígena más incontaminado e inseparable jamás estudiado y se ajustan mejor a la composición general del sistema solar.
Desde junio de 2018 hasta noviembre de 2019, la nave espacial Hayabusa2 de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) realizó un extenso estudio remoto del asteroide Ryugu.Los datos del espectrómetro de infrarrojo cercano (NIRS3) en Hayabusa-2 sugieren que Ryugu puede estar compuesto de un material similar a las condritas carbonáceas térmicamente y/o metamórficas por choque.La coincidencia más cercana es la condrita CY (tipo Yamato) 2. El bajo albedo de Ryugu puede explicarse por la presencia de una gran cantidad de componentes ricos en carbono, así como por el tamaño de las partículas, la porosidad y los efectos de la meteorización espacial.La nave espacial Hayabusa-2 realizó dos aterrizajes y recolectó muestras en Ryuga.Durante el primer aterrizaje el 21 de febrero de 2019 se obtuvo material de superficie que se almacenó en el compartimento A de la cápsula de retorno y durante el segundo aterrizaje el 11 de julio de 2019 se recolectó material cerca de un cráter artificial formado por un pequeño impactador portátil.Estas muestras se almacenan en la Sala C. La caracterización inicial no destructiva de las partículas en la Etapa 1 en cámaras especiales, no contaminadas y llenas de nitrógeno puro en las instalaciones administradas por JAXA indicó que las partículas de Ryugu eran más similares a las condritas CI4 y exhibieron "varios niveles de variación"3.La clasificación aparentemente contradictoria de Ryugu, similar a las condritas CY o CI, solo puede resolverse mediante una caracterización isotópica, elemental y mineralógica detallada de las partículas de Ryugu.Los resultados presentados aquí proporcionan una base sólida para determinar cuál de estas dos explicaciones preliminares de la composición general del asteroide Ryugu es más probable.
Ocho gránulos de Ryugu (aproximadamente 60 mg en total), cuatro de la Cámara A y cuatro de la Cámara C, fueron asignados a la Fase 2 para administrar el equipo de Kochi.El objetivo principal del estudio es dilucidar la naturaleza, el origen y la historia evolutiva del asteroide Ryugu, y documentar las similitudes y diferencias con otros especímenes extraterrestres conocidos, como condritas, partículas de polvo interplanetarias (IDP) y cometas que regresan.Muestras recolectadas por la misión Stardust de la NASA.
El análisis mineralógico detallado de cinco granos de Ryugu (A0029, A0037, C0009, C0014 y C0068) mostró que están compuestos principalmente de filosilicatos de grano fino y grueso (~64–88% vol.; Fig. 1a, b, Fig. 1 complementaria).y tabla adicional 1).Los filosilicatos de grano grueso se presentan como agregados pinnados (hasta decenas de micras de tamaño) en matrices ricas en filosilicatos de grano fino (menos de unas pocas micras de tamaño).Las partículas de silicato en capas son simbiontes de serpentina-saponita (Fig. 1c).El mapa de (Si + Al)-Mg-Fe también muestra que la matriz de silicato en capas a granel tiene una composición intermedia entre serpentina y saponita (Fig. 2a, b).La matriz de filosilicato contiene minerales de carbonato (~2–21 vol. %), minerales de sulfuro (~2.4–5.5 vol. %) y magnetita (~3.6–6.8 vol. %).Una de las partículas examinadas en este estudio (C0009) contenía una pequeña cantidad (~0,5% en volumen) de silicatos anhidros (olivino y piroxeno), lo que puede ayudar a identificar el material de origen que compuso la piedra Ryugu en bruto5.Este silicato anhidro es raro en los gránulos de Ryugu y solo se identificó positivamente en los gránulos C0009.Los carbonatos están presentes en la matriz como fragmentos (menos de unos pocos cientos de micrones), principalmente dolomita, con pequeñas cantidades de carbonato de calcio y brinell.La magnetita se presenta como partículas aisladas, framboides, placas o agregados esféricos.Los sulfuros están representados principalmente por pirrotitas en forma de prismas/placas o listones hexagonales irregulares.La matriz contiene una gran cantidad de pentlandita submicrónica o en combinación con pirrotita. Las fases ricas en carbono (<10 µm de tamaño) se encuentran de forma ubicua en la matriz rica en filosilicatos. Las fases ricas en carbono (<10 µm de tamaño) se encuentran de forma ubicua en la matriz rica en filosilicatos. Богатые углеродом фазы (размером <10 мкм) встречаются повсеместно в богатой филлосиликатами м atris. Las fases ricas en carbono (<10 µm de tamaño) se encuentran de forma ubicua en la matriz rica en filosilicatos.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. Las fases ricas en carbono (<10 µm de tamaño) predominan en la matriz rica en filosilicatos.Otros minerales auxiliares se muestran en la Tabla complementaria 1. La lista de minerales determinada a partir del patrón de difracción de rayos X de la mezcla C0087 y A0029 y A0037 es muy consistente con la determinada en la condrita CI (Orgueil), pero difiere mucho de las condritas CY y CM (tipo Mighei) (Figura 1 con datos ampliados y Figura complementaria 2).El contenido total de elementos de los granos de Ryugu (A0098, C0068) también es consistente con la condrita 6 CI (datos ampliados, Fig. 2 y Tabla complementaria 2).Por el contrario, las condritas CM están empobrecidas en elementos moderadamente y altamente volátiles, especialmente Mn y Zn, y más en elementos refractarios7.Las concentraciones de algunos elementos varían mucho, lo que puede ser un reflejo de la heterogeneidad inherente de la muestra debido al pequeño tamaño de las partículas individuales y el sesgo de muestreo resultante.Todas las características petrológicas, mineralógicas y elementales indican que los granos de Ryugu son muy similares a las condritas CI8,9,10.Una excepción notable es la ausencia de ferrihidrita y sulfato en los granos de Ryugu, lo que sugiere que estos minerales en las condritas CI se formaron por meteorización terrestre.
a, Imagen compuesta de rayos X de Mg Kα (rojo), Ca Kα (verde), Fe Kα (azul) y S Kα (amarillo) sección pulida en seco C0068.La fracción consta de silicatos en capas (rojo: ~88 vol %), carbonatos (dolomita; verde claro: ~1,6 vol %), magnetita (azul: ~5,3 vol %) y sulfuros (amarillo: sulfuro = ~2,5 % vol. ensayo. b, imagen de la región del contorno en electrones retrodispersados ​​en a. Bru: inmaduro; Dole: dolomita; FeS es sulfuro de hierro; Mag: magnetita; jugo: esteatita; Srp: serpentina. c, alta Imagen de microscopía electrónica de transmisión (TEM) de resolución de un intercrecimiento típico de saponita-serpentina que muestra bandas reticulares de serpentina y saponita de 0,7 nm y 1,1 nm, respectivamente.
La composición de la matriz y el silicato en capas (en %) de las partículas Ryugu A0037 (círculos rojos sólidos) y C0068 (círculos azules sólidos) se muestra en el sistema ternario (Si+Al)-Mg-Fe.a, resultados del microanálisis de sonda electrónica (EPMA) representados frente a condritas CI (Ivuna, Orgueil, Alais)16 mostrados en gris para comparación.b, Análisis de espectroscopia de rayos X de dispersión de energía (EDS) y TEM de barrido (STEM) que se muestran para compararlos con los meteoritos Orgueil9 y Murchison46 e IDP47 hidratado.Se analizaron filosilicatos de grano fino y grano grueso, evitando pequeñas partículas de sulfuro de hierro.Las líneas punteadas en a y b muestran las líneas de disolución de saponita y serpentina.La composición rica en hierro en a puede deberse a granos de sulfuro de hierro submicrométricos dentro de los granos de silicato en capas, que no pueden excluirse por la resolución espacial del análisis EPMA.Los puntos de datos con un contenido de Si más alto que la saponita en b pueden deberse a la presencia de material rico en silicio amorfo de tamaño nanométrico en los intersticios de la capa de filosilicato.Número de análisis: N=69 para A0037, N=68 para EPMA, N=68 para C0068, N=19 para A0037 y N=27 para C0068 para STEM-EDS.c, mapa de isótopos de la partícula trioxi Ryugu C0014-4 comparado con valores de condrita CI (Orgueil), CY (Y-82162) y datos de literatura (CM y C2-ung)41,48,49.Hemos obtenido datos de los meteoritos Orgueil e Y-82162.CCAM es una línea de minerales de condritas carbonáceas anhidras, TFL es una línea divisoria de tierras.d, mapas Δ17O y δ18O de la partícula Ryugu C0014-4, condrita CI (Orgueil) y condrita CY (Y-82162) (este estudio).Δ17O_Ryugu: El valor de Δ17O C0014-1.Δ17O_Orgueil: valor promedio de Δ17O para Orgueil.Δ17O_Y-82162: valor promedio de Δ17O para Y-82162.Los datos de IC y CY de la literatura 41, 48, 49 también se muestran para comparar.
El análisis de isótopos de masa de oxígeno se realizó en una muestra de 1,83 mg de material extraído de C0014 granular mediante fluoración láser (Métodos).A modo de comparación, analizamos siete copias de Orgueil (CI) (masa total = 8,96 mg) y siete copias de Y-82162 (CY) (masa total = 5,11 mg) (Tabla complementaria 3).
En la fig.2d muestra una separación clara de Δ17O y δ18O entre las partículas promedio en peso de Orgueil y Ryugu en comparación con Y-82162.El Δ17O de la partícula Ryugu C0014-4 es más alto que el de la partícula Orgeil, a pesar de la superposición en 2 sd.Las partículas de Ryugu tienen valores de Δ17O más altos en comparación con Orgeil, lo que puede reflejar la contaminación terrestre de este último desde su caída en 1864. La meteorización en el entorno terrestre11 necesariamente da como resultado la incorporación de oxígeno atmosférico, acercando el análisis general a la línea de fraccionamiento terrestre (TFL).Esta conclusión es consistente con los datos mineralógicos (discutidos anteriormente) de que los granos de Ryugu no contienen hidratos ni sulfatos, mientras que Orgeil sí los contiene.
Con base en los datos mineralógicos anteriores, estos resultados respaldan una asociación entre los granos de Ryugu y las condritas CI, pero descartan una asociación de condritas CY.El hecho de que los granos de Ryugu no estén asociados con condritas CY, que muestran signos claros de deshidratación mineralógica, es desconcertante.Las observaciones orbitales de Ryugu parecen indicar que se ha deshidratado y, por lo tanto, probablemente esté compuesto de material CY.Las razones de esta aparente diferencia siguen sin estar claras.En un documento complementario 12 se presenta un análisis de isótopos de oxígeno de otras partículas de Ryugu. Sin embargo, los resultados de este conjunto de datos ampliado también son coherentes con la asociación entre las partículas de Ryugu y las condritas CI.
Usando técnicas de microanálisis coordinadas (Fig. 3 complementaria), examinamos la distribución espacial del carbono orgánico en toda el área de superficie de la fracción de haz de iones enfocados (FIB) C0068.25 (Figs. 3a-f).Espectros de absorción de rayos X de estructura fina del carbono (NEXAFS) en el borde cercano de la sección C0068.25 que muestran varios grupos funcionales: aromáticos o C=C (285,2 eV), C=O (286,5 eV), CH (287,5 eV) y C(=O)O (288,8 eV); la estructura de grafeno está ausente a 291,7 eV (Fig. 3a), lo que significa un bajo grado de variación térmica.El fuerte pico de CH (287,5 eV) de los compuestos orgánicos parciales de C0068.25 difiere de los compuestos orgánicos insolubles de las condritas carbonáceas previamente estudiadas y es más similar a IDP14 y partículas cometarias obtenidas por la misión Stardust.Un pico CH fuerte a 287,5 eV y un pico aromático o C=C muy débil a 285,2 eV indican que los compuestos orgánicos son ricos en compuestos alifáticos (Fig. 3a y Fig. 3a complementaria).Las áreas ricas en compuestos orgánicos alifáticos se localizan en filosilicatos de grano grueso, así como en áreas con una pobre estructura de carbono aromático (o C=C) (Fig. 3c, d).En contraste, A0037,22 (Fig. 3 complementaria) mostró parcialmente un contenido más bajo de regiones ricas en carbono alifático.La mineralogía subyacente de estos granos es rica en carbonatos, similar a la condrita CI 16, lo que sugiere una alteración extensa de la fuente de agua (Tabla complementaria 1).Las condiciones oxidantes favorecerán concentraciones más altas de grupos funcionales carbonilo y carboxilo en compuestos orgánicos asociados con carbonatos.La distribución submicrónica de compuestos orgánicos con estructuras de carbono alifático puede ser muy diferente de la distribución de silicatos estratificados de grano grueso.Se encontraron indicios de compuestos orgánicos alifáticos asociados con filosilicato-OH en el meteorito del lago Tagish.Los datos microanalíticos coordinados sugieren que la materia orgánica rica en compuestos alifáticos puede estar muy extendida en los asteroides de tipo C y estar estrechamente asociada con los filosilicatos.Esta conclusión es consistente con informes previos de CH alifáticos/aromáticos en partículas Ryugu demostrados por MicroOmega, un microscopio hiperespectral de infrarrojo cercano.Una pregunta importante y sin resolver es si las propiedades únicas de los compuestos orgánicos alifáticos ricos en carbono asociados con los filosilicatos de grano grueso observados en este estudio se encuentran solo en el asteroide Ryugu.
a, espectros de carbono NEXAFS normalizados a 292 eV en la región rica en aromáticos (C=C) (rojo), en la región rica en alifáticos (verde) y en la matriz (azul).La línea gris es el espectro orgánico insoluble de Murchison 13 para comparación.au, unidad de arbitraje.b, Imagen espectral de microscopía de rayos X de transmisión de barrido (STXM) de un borde K de carbono que muestra que la sección está dominada por carbono.c, gráfico compuesto RGB con regiones ricas en aromáticos (C=C) (rojo), regiones ricas en alifáticos (verde) y matriz (azul).d, los compuestos orgánicos ricos en compuestos alifáticos se concentran en filosilicato de grano grueso, el área se amplía a partir de los recuadros de puntos blancos en b y c.e, nanoesferas grandes (ng-1) en el área ampliada desde el cuadro punteado blanco en b y c.Por: pirrotita.Pn: níquel-cromita.f, espectrometría de masas de iones secundarios a nanoescala (NanoSIMS), imágenes elementales de hidrógeno (1H), carbono (12C) y nitrógeno (12C14N), imágenes de relación de elementos 12C/1H e imágenes cruzadas de isótopos δD, δ13C y δ15N – Sección PG-1: grafito presolar con enriquecimiento extremo en 13C (Tabla complementaria 4).
Los estudios cinéticos de la degradación de la materia orgánica en los meteoritos de Murchison pueden proporcionar información importante sobre la distribución heterogénea de la materia orgánica alifática rica en granos de Ryugu.Este estudio muestra que los enlaces CH alifáticos en la materia orgánica persisten hasta una temperatura máxima de aproximadamente 30 °C en el padre y/o cambian con las relaciones de tiempo y temperatura (por ejemplo, 200 años a 100 °C y 0 °C 100 millones de años)..Si el precursor no se calienta a una temperatura determinada durante más de un cierto tiempo, se puede conservar la distribución original de compuestos orgánicos alifáticos ricos en filosilicato.Sin embargo, los cambios en el agua de la roca fuente pueden complicar esta interpretación, ya que A0037, rico en carbonato, no muestra regiones alifáticas ricas en carbono asociadas con filosilicatos.Este cambio de baja temperatura corresponde aproximadamente a la presencia de feldespato cúbico en los granos de Ryugu (Tabla complementaria 1) 20.
La fracción C0068.25 (ng-1; Figs. 3a–c,e) contiene una gran nanoesfera que muestra espectros altamente aromáticos (o C=C), moderadamente alifáticos y débiles de C(=O)O y C=O..La firma del carbono alifático no coincide con la firma de compuestos orgánicos insolubles a granel y nanoesferas orgánicas asociadas con condritas (Fig. 3a) 17,21.El análisis espectroscópico Raman e infrarrojo de nanoesferas en el lago Tagish mostró que consisten en compuestos orgánicos alifáticos y oxidados y compuestos orgánicos aromáticos policíclicos desordenados con una estructura compleja22,23.Debido a que la matriz circundante contiene compuestos orgánicos ricos en compuestos alifáticos, la firma del carbono alifático en ng-1 puede ser un artefacto analítico.Curiosamente, ng-1 contiene silicatos amorfos incrustados (Fig. 3e), una textura que aún no se ha informado para ningún material orgánico extraterrestre.Los silicatos amorfos pueden ser componentes naturales de ng-1 o resultar de la amorfización de silicatos acuosos/anhidros por iones y/o haces de electrones durante el análisis.
Las imágenes de iones de NanoSIMS de la sección C0068.25 (Fig. 3f) muestran cambios uniformes en δ13C y δ15N, a excepción de los granos presolares con un gran enriquecimiento de 13C de 30 811 ‰ (PG-1 en la imagen de δ13C en la Fig. 3f) (Tabla complementaria 4).Las imágenes de grano elemental de rayos X y las imágenes TEM de alta resolución muestran solo la concentración de carbono y la distancia entre los planos basales de 0,3 nm, que corresponde al grafito.Llama la atención que los valores de δD (841 ± 394‰) y δ15N (169 ± 95‰), enriquecidos en materia orgánica alifática asociada a filosilicatos de grano grueso, resultan ligeramente superiores a la media de toda la región C (δD = 528 ± 139‰).‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) en C0068.25 (Tabla complementaria 4).Esta observación sugiere que los compuestos orgánicos ricos en alifáticos en los filosilicatos de grano grueso pueden ser más primitivos que los orgánicos circundantes, ya que estos últimos pueden haber sufrido un intercambio isotópico con el agua circundante en el cuerpo original.Alternativamente, estos cambios isotópicos también pueden estar relacionados con el proceso de formación inicial.Se interpreta que los silicatos estratificados de grano fino en las condritas CI se formaron como resultado de la alteración continua de los grupos originales de silicato anhidro de grano grueso.La materia orgánica rica en alifáticos puede haberse formado a partir de moléculas precursoras en el disco protoplanetario o en el medio interestelar antes de la formación del sistema solar, y luego se alteró ligeramente durante los cambios de agua del cuerpo principal Ryugu (grande). El tamaño (<1,0 km) de Ryugu es demasiado pequeño para mantener suficientemente el calor interno para que la alteración acuosa forme minerales hidratados25. El tamaño (<1,0 km) de Ryugu es demasiado pequeño para mantener suficiente calor interno para que la alteración acuosa forme minerales hidratados25. Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло для водно го изменения с образованием водных минералов25. Tamaño (<1,0 km) Ryugu es demasiado pequeño para mantener suficiente calor interno para que el agua cambie y forme agua mineral25. 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矿物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矿物25。 Juego completo (<1,0 км) с образованием водных минералов25. El tamaño de Ryugu (<1,0 km) es demasiado pequeño para soportar el calor interno para cambiar el agua y formar agua mineral25.Por lo tanto, es posible que se requieran predecesores de Ryugu de decenas de kilómetros de tamaño.La materia orgánica rica en compuestos alifáticos puede conservar sus proporciones isotópicas originales debido a la asociación con filosilicatos de grano grueso.Sin embargo, la naturaleza exacta de los portadores pesados ​​isotópicos sigue siendo incierta debido a la compleja y delicada mezcla de los diversos componentes de estas fracciones de FIB.Estas pueden ser sustancias orgánicas ricas en compuestos alifáticos en gránulos de Ryugu o filosilicatos gruesos que los rodean.Tenga en cuenta que la materia orgánica en casi todas las condritas carbonáceas (incluidas las condritas CI) tiende a ser más rica en D que en filosilicatos, con la excepción de los meteoritos CM Paris 24, 26.
Gráficos de volumen δD y δ15N de cortes FIB obtenidos para A0002.23 y A0002.26, A0037.22 y A0037.23 y C0068.23, C0068.25 y C0068.26 Cortes FIB (un total de siete cortes FIB de tres partículas Ryugu) En la figura se muestra una comparación de NanoSIMS con otros objetos del sistema solar. .4 (Cuadro complementario 4)27,28.Los cambios de volumen en δD y δ15N en los perfiles A0002, A0037 y C0068 son consistentes con los del IDP, pero más altos que en las condritas CM y CI (Fig. 4).Tenga en cuenta que el rango de valores de δD para la muestra del cometa 29 (-240 a 1655‰) es mayor que el de Ryugu.Los volúmenes δD y δ15N de los perfiles de Ryukyu son, por regla general, más pequeños que el promedio de los cometas de la familia de Júpiter y la nube de Oort (Fig. 4).Los valores más bajos de δD de las condritas CI pueden reflejar la influencia de la contaminación terrestre en estas muestras.Dadas las similitudes entre Bells, Lake Tagish e IDP, la gran heterogeneidad en los valores de δD y δN en las partículas de Ryugu puede reflejar cambios en las firmas isotópicas iniciales de las composiciones orgánicas y acuosas en el sistema solar primitivo.Los cambios isotópicos similares en δD y δN en partículas Ryugu e IDP sugieren que ambas podrían haberse formado a partir de material de la misma fuente.Se cree que los desplazados internos se originan a partir de fuentes cometarias 14 .Por lo tanto, Ryugu puede contener material similar a un cometa y/o al menos el sistema solar exterior.Sin embargo, esto puede ser más difícil de lo que afirmamos aquí debido a (1) la mezcla de agua esferulítica y rica en D en el cuerpo principal 31 y (2) la relación D/H del cometa en función de la actividad del cometa 32 .Sin embargo, las razones de la heterogeneidad observada de los isótopos de hidrógeno y nitrógeno en las partículas de Ryugu no se comprenden completamente, en parte debido a la cantidad limitada de análisis disponibles en la actualidad.Los resultados de los sistemas de isótopos de hidrógeno y nitrógeno aún plantean la posibilidad de que Ryugu contenga la mayor parte del material de fuera del Sistema Solar y, por lo tanto, puede mostrar cierta similitud con los cometas.El perfil de Ryugu no mostró una correlación aparente entre δ13C y δ15N (Tabla complementaria 4).
La composición isotópica general de H y N de las partículas Ryugu (círculos rojos: A0002, A0037; círculos azules: C0068) se correlaciona con la magnitud solar 27, la familia media de Júpiter (JFC27) y los cometas de la nube de Oort (OCC27), IDP28 y cóndrulos carbonosos.Comparación del meteorito 27 (CI, CM, CR, C2-ung).La composición isotópica se proporciona en la Tabla complementaria 4. Las líneas punteadas son los valores de isótopos terrestres para H y N.
El transporte de volátiles (p. ej., materia orgánica y agua) a la Tierra sigue siendo motivo de preocupación26,27,33.La materia orgánica submicrónica asociada con filosilicatos gruesos en las partículas de Ryugu identificadas en este estudio puede ser una fuente importante de volátiles.La materia orgánica en filosilicatos de grano grueso está mejor protegida contra la degradación16,34 y la descomposición35 que la materia orgánica en matrices de grano fino.La composición isotópica más pesada de hidrógeno en las partículas significa que es poco probable que sean la única fuente de volátiles transportados a la Tierra primitiva.Se pueden mezclar con componentes con una composición isotópica de hidrógeno más ligera, como se propuso recientemente en la hipótesis de la presencia de agua impulsada por el viento solar en los silicatos.
En este estudio mostramos que los meteoritos CI, a pesar de su importancia geoquímica como representantes de la composición general del sistema solar,6,10 son muestras terrestres contaminadas.También proporcionamos evidencia directa de las interacciones entre la rica materia orgánica alifática y los minerales hídricos vecinos y sugerimos que Ryugu puede contener material extrasolar37.Los resultados de este estudio demuestran claramente la importancia del muestreo directo de protoasteroides y la necesidad de transportar las muestras devueltas en condiciones completamente inertes y estériles.La evidencia presentada aquí muestra que las partículas de Ryugu son, sin duda, uno de los materiales del sistema solar menos contaminados disponibles para la investigación de laboratorio, y un mayor estudio de estas preciosas muestras sin duda ampliará nuestra comprensión de los primeros procesos del sistema solar.Las partículas de Ryugu son la mejor representación de la composición general del sistema solar.
Para determinar la microestructura compleja y las propiedades químicas de muestras a escala submicrónica, utilizamos tomografía computarizada basada en radiación de sincrotrón (SR-XCT) y análisis de difracción de rayos X SR (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM.Sin degradación, contaminación debido a la atmósfera terrestre y sin daños por partículas finas o muestras mecánicas.Mientras tanto, hemos llevado a cabo análisis volumétricos sistemáticos utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM)-EDS, EPMA, XRD, análisis de activación de neutrones instrumentales (INAA) y equipos de fluoración de isótopos de oxígeno láser.Los procedimientos de ensayo se muestran en la Figura complementaria 3 y cada ensayo se describe en las siguientes secciones.
Las partículas del asteroide Ryugu se recuperaron del módulo de reentrada Hayabusa-2 y se enviaron al Centro de Control JAXA en Sagamihara, Japón, sin contaminar la atmósfera terrestre4.Después de la caracterización inicial y no destructiva en una instalación administrada por JAXA, use contenedores de transferencia entre sitios sellables y bolsas de cápsulas de muestra (cristal de zafiro de 10 o 15 mm de diámetro y acero inoxidable, según el tamaño de la muestra) para evitar la interferencia ambiental.ambiente.y/o contaminantes del suelo (por ejemplo, vapor de agua, hidrocarburos, gases atmosféricos y partículas finas) y contaminación cruzada entre muestras durante la preparación y el transporte de muestras entre institutos y universidades38.Para evitar la degradación y la contaminación debidas a la interacción con la atmósfera terrestre (vapor de agua y oxígeno), todos los tipos de preparación de la muestra (incluido el astillado con un cincel de tantalio, el uso de una sierra de hilo de diamante equilibrada (Meiwa Fosis Corporation DWS 3400) y el corte de epoxi) se llevaron a cabo en una caja de guantes bajo N2 limpio y seco (punto de rocío: -80 a -60 °C, O2 ~50-100 ppm).Todos los elementos utilizados aquí se limpian con una combinación de agua ultrapura y etanol utilizando ondas ultrasónicas de diferentes frecuencias.
Aquí estudiamos la colección de meteoritos del Instituto Nacional de Investigación Polar (NIPR) del Centro de Investigación de Meteoritos Antárticos (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 y CY: Y 980115).
Para la transferencia entre instrumentos para análisis SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS y TEM, utilizamos el portamuestras universal ultrafino descrito en estudios previos38.
El análisis SR-XCT de las muestras de Ryugu se realizó utilizando el sistema CT integrado BL20XU/SPring-8.El sistema CT integrado consta de varios modos de medición: campo de visión amplio y modo de baja resolución (WL) para capturar toda la estructura de la muestra, campo de visión estrecho y modo de alta resolución (NH) para una medición precisa del área de la muestra.interés y radiografías para obtener un patrón de difracción del volumen de la muestra, y realizar XRD-CT para obtener un diagrama 2D de las fases minerales del plano horizontal en la muestra.Tenga en cuenta que todas las mediciones se pueden realizar sin usar el sistema integrado para quitar el portamuestras de la base, lo que permite mediciones precisas de CT y XRD-CT.El detector de rayos X en modo WL (BM AA40P; Hamamatsu Photonics) estaba equipado con una cámara adicional de semiconductor de óxido de metal (CMOS) de 4608 × 4608 píxeles (C14120-20P; Hamamatsu Photonics) con un centelleador que constaba de 10 µm de espesor de monocristal granate de aluminio lutecio (Lu3Al5O12:Ce) y lente de relé.El tamaño de píxel en modo WL es de aproximadamente 0,848 µm.Por lo tanto, el campo de visión (FOV) en el modo WL es de aproximadamente 6 mm en el modo CT compensado.El detector de rayos X en modo NH (BM AA50; Hamamatsu Photonics) estaba equipado con un centelleador de granate de gadolinio-aluminio-galio (Gd3Al2Ga3O12) de 20 µm de espesor, una cámara CMOS (C11440-22CU) con una resolución de 2048 × 2048 píxeles;Hamamatsu Photonics) y una lente ×20.El tamaño de píxel en el modo NH es de ~0,25 µm y el campo de visión es de ~0,5 mm.El detector para el modo XRD (BM AA60; Hamamatsu Photonics) estaba equipado con un centelleador que constaba de una pantalla de polvo P43 (Gd2O2S:Tb) de 50 µm de espesor, una cámara CMOS de resolución de 2304 × 2304 píxeles (C15440-20UP; Hamamatsu Photonics) y una lente de relé.El detector tiene un tamaño de píxel efectivo de 19,05 µm y un campo de visión de 43,9 mm2.Para aumentar el FOV, aplicamos un procedimiento CT compensado en modo WL.La imagen de luz transmitida para la reconstrucción por TC consta de una imagen en el rango de 180° a 360° reflejada horizontalmente alrededor del eje de rotación y una imagen en el rango de 0° a 180°.
En el modo XRD, el haz de rayos X se enfoca mediante una placa de zona de Fresnel.En este modo, el detector se coloca 110 mm detrás de la muestra y el tope del haz está 3 mm por delante del detector.Se obtuvieron imágenes de difracción en el rango de 2θ de 1,43° a 18,00° (paso de rejilla d = 16,6–1,32 Å) con el punto de rayos X enfocado en la parte inferior del campo de visión del detector.La muestra se mueve verticalmente a intervalos regulares, con medio giro por cada paso de exploración vertical.Si las partículas minerales cumplen la condición de Bragg cuando se giran 180°, es posible obtener la difracción de las partículas minerales en el plano horizontal.Las imágenes de difracción se combinaron luego en una imagen para cada paso de exploración vertical.Las condiciones del ensayo SR-XRD-CT son casi las mismas que las del ensayo SR-XRD.En el modo XRD-CT, el detector se coloca 69 mm detrás de la muestra.Las imágenes de difracción en el rango de 2θ varían de 1,2° a 17,68° (d = 19,73 a 1,35 Å), donde tanto el haz de rayos X como el limitador del haz están alineados con el centro del campo de visión del detector.Escanee la muestra horizontalmente y gírela 180°.Las imágenes SR-XRD-CT se reconstruyeron con intensidades minerales máximas como valores de píxeles.Con el escaneo horizontal, la muestra generalmente se escanea en 500 a 1000 pasos.
Para todos los experimentos, la energía de rayos X se fijó en 30 keV, ya que este es el límite inferior de penetración de rayos X en meteoritos con un diámetro de unos 6 mm.El número de imágenes adquiridas para todas las mediciones de TC durante la rotación de 180° fue de 1800 (3600 para el programa de TC compensado), y el tiempo de exposición de las imágenes fue de 100 ms para el modo WL, 300 ms para el modo NH, 500 ms para XRD y 50 ms.ms para XRD-CT ms.El tiempo típico de escaneo de muestra es de aproximadamente 10 minutos en modo WL, 15 minutos en modo NH, 3 horas para XRD y 8 horas para SR-XRD-CT.
Las imágenes de TC se reconstruyeron mediante retroproyección convolucional y se normalizaron para un coeficiente de atenuación lineal de 0 a 80 cm-1.Se usó el software Slice para analizar los datos 3D y el software muXRD para analizar los datos XRD.
Las partículas de Ryugu fijadas con epoxi (A0029, A0037, C0009, C0014 y C0068) se pulieron gradualmente en la superficie hasta el nivel de una película de pulido de diamante de 0,5 µm (3M) en condiciones secas, evitando que el material entre en contacto con la superficie durante el proceso de pulido.La superficie pulida de cada muestra se examinó primero con microscopía óptica y luego se retrodispersaron los electrones para obtener imágenes mineralógicas y de textura (BSE) de las muestras y elementos NIPR cualitativos utilizando un JEOL JSM-7100F SEM equipado con un espectrómetro de dispersión de energía (AZtec).energía) foto.Para cada muestra se analizó el contenido de elementos mayoritarios y minoritarios utilizando un microanalizador de sonda electrónica (EPMA, JEOL JXA-8200).Analice partículas de filosilicato y carbonato a 5 nA, estándares naturales y sintéticos a 15 keV, sulfuros, magnetita, olivino y piroxeno a 30 nA.Las leyes modales se calcularon a partir de mapas de elementos e imágenes BSE utilizando el software ImageJ 1.53 con umbrales apropiados establecidos arbitrariamente para cada mineral.
El análisis de isótopos de oxígeno se realizó en la Universidad Abierta (Milton Keynes, Reino Unido) utilizando un sistema de fluoración láser infrarrojo.Las muestras de Hayabusa2 se entregaron a Open University 38 en contenedores llenos de nitrógeno para su transferencia entre instalaciones.
La carga de la muestra se realizó en una caja de guantes de nitrógeno con un nivel de oxígeno controlado por debajo del 0,1 %.Para el trabajo analítico de Hayabusa2, se fabricó un nuevo portamuestras de Ni, que consta de solo dos orificios de muestra (diámetro 2,5 mm, profundidad 5 mm), uno para partículas de Hayabusa2 y el otro para patrón interno de obsidiana.Durante el análisis, el pocillo de la muestra que contenía el material Hayabusa2 se cubrió con una ventana interna de BaF2 de aproximadamente 1 mm de grosor y 3 mm de diámetro para contener la muestra durante la reacción del láser.El flujo de BrF5 a la muestra se mantuvo mediante un corte de canal de mezcla de gas en el portamuestras de Ni.La cámara de muestra también se reconfiguró para que pudiera retirarse de la línea de fluoración al vacío y luego abrirse en una caja de guantes llena de nitrógeno.La cámara de dos piezas se selló con un sello de compresión con junta de cobre y una abrazadera de cadena CeFIX 38 de liberación rápida EVAC.Una ventana BaF2 de 3 mm de espesor en la parte superior de la cámara permite la observación simultánea de la muestra y el calentamiento por láser.Después de cargar la muestra, sujete la cámara nuevamente y vuelva a conectarla a la línea fluorada.Antes del análisis, la cámara de muestras se calentó al vacío a aproximadamente 95 °C durante la noche para eliminar la humedad adsorbida.Después de calentar durante la noche, la cámara se dejó enfriar a temperatura ambiente y luego la parte expuesta a la atmósfera durante la transferencia de la muestra se purgó con tres alícuotas de BrF5 para eliminar la humedad.Estos procedimientos garantizan que la muestra de Hayabusa 2 no se exponga a la atmósfera y no se contamine con la humedad de la parte de la línea fluorada que se ventila a la atmósfera durante la carga de la muestra.
Las muestras de partículas Ryugu C0014-4 y Orgueil (CI) se analizaron en un modo "único" modificado42, mientras que el análisis Y-82162 (CY) se realizó en una sola bandeja con múltiples pocillos de muestra41.Debido a su composición anhidra, no es necesario utilizar un único método para las condritas CY.Las muestras se calentaron utilizando un láser infrarrojo de CO2 de Photon Machines Inc.potencia de 50 W (10,6 µm) montada en el pórtico XYZ en presencia de BrF5.El sistema de video incorporado monitorea el curso de la reacción.Después de la fluoración, el O2 liberado se depuró utilizando dos trampas de nitrógeno criogénico y un lecho calentado de KBr para eliminar el exceso de flúor.La composición isotópica del oxígeno purificado se analizó en un espectrómetro de masas de doble canal Thermo Fisher MAT 253 con una resolución de masa de aproximadamente 200.
En algunos casos, la cantidad de O2 gaseoso liberado durante la reacción de la muestra fue inferior a 140 µg, que es el límite aproximado del uso del dispositivo de fuelle en el espectrómetro de masas MAT 253.En estos casos, utilice microvolúmenes para el análisis.Luego de analizar las partículas de Hayabusa2, se fluoró el patrón interno de obsidiana y se determinó su composición de isótopos de oxígeno.
Los iones del fragmento NF+ NF3+ interfieren con el haz de masa 33 (16O17O).Para eliminar este problema potencial, la mayoría de las muestras se procesan mediante procedimientos de separación criogénica.Esto se puede hacer en la dirección de avance antes del análisis MAT 253 o como un segundo análisis devolviendo el gas analizado al tamiz molecular especial y volviéndolo a pasar después de la separación criogénica.La separación criogénica implica suministrar gas a un tamiz molecular a la temperatura del nitrógeno líquido y luego descargarlo en un tamiz molecular primario a una temperatura de -130 °C.Numerosas pruebas han demostrado que NF+ permanece en el primer tamiz molecular y no se produce un fraccionamiento significativo con este método.
Con base en análisis repetidos de nuestros estándares internos de obsidiana, la precisión general del sistema en modo de fuelle es: ±0.053‰ para δ17O, ±0.095‰ para δ18O, ±0.018‰ para Δ17O (2 sd).El análisis de isótopos de oxígeno se da en la notación delta estándar, donde delta18O se calcula como:
Utilice también la relación 17O/16O para δ17O.VSMOW es el estándar internacional para el estándar de agua de mar media de Viena.Δ17O representa la desviación de la línea de fraccionamiento de la tierra, y la fórmula de cálculo es: Δ17O = δ17O – 0,52 × δ18O.Todos los datos presentados en la Tabla complementaria 3 se han ajustado por diferencias.
Se extrajeron secciones de aproximadamente 150 a 200 nm de espesor de las partículas de Ryugu utilizando un instrumento Hitachi High Tech SMI4050 FIB en JAMSTEC, Kochi Core Sampling Institute.Tenga en cuenta que todas las secciones de FIB se recuperaron de fragmentos sin procesar de partículas sin procesar después de retirarlas de recipientes llenos de gas N2 para la transferencia entre objetos.Estos fragmentos no se midieron con SR-CT, sino que se procesaron con una exposición mínima a la atmósfera terrestre para evitar posibles daños y contaminación que pudieran afectar el espectro del borde K del carbono.Después de la deposición de una capa protectora de tungsteno, la región de interés (hasta 25 × 25 μm2) se cortó y adelgazó con un haz de iones de Ga+ a un voltaje de aceleración de 30 kV, luego a 5 kV y una corriente de sonda de 40 pA para minimizar el daño superficial.Luego, las secciones ultrafinas se colocaron en una malla de cobre agrandada (malla Kochi) 39 utilizando un micromanipulador equipado con FIB.
Los gránulos de Ryugu A0098 (1,6303 mg) y C0068 (0,6483 mg) se sellaron dos veces en láminas de polietileno puro de alta pureza en una guantera llena de nitrógeno puro en el SPring-8 sin ninguna interacción con la atmósfera terrestre.La preparación de muestras para JB-1 (una roca de referencia geológica emitida por el Servicio Geológico de Japón) se llevó a cabo en la Universidad Metropolitana de Tokio.
INAA se lleva a cabo en el Instituto de Radiación Integrada y Ciencias Nucleares de la Universidad de Kyoto.Las muestras se irradiaron dos veces con diferentes ciclos de irradiación elegidos de acuerdo con la vida media del nucleido utilizado para la cuantificación de elementos.Primero, la muestra se irradió en un tubo de irradiación neumática durante 30 segundos.Flujos de neutrones térmicos y rápidos en la fig.3 son 4,6 × 1012 y 9,6 × 1011 cm-2 s-1, respectivamente, para determinar los contenidos de Mg, Al, Ca, Ti, V y Mn.También se irradiaron productos químicos como MgO (99,99 % de pureza, Soekawa Chemical), Al (99,9 % de pureza, Soekawa Chemical) y Si metal (99,999 % de pureza, FUJIFILM Wako Pure Chemical) para corregir las reacciones nucleares que interfieren como (n, n).La muestra también se irradió con cloruro de sodio (99,99 % de pureza; MANAC) para corregir los cambios en el flujo de neutrones.
Después de la irradiación con neutrones, la lámina exterior de polietileno se reemplazó por una nueva y la radiación gamma emitida por la muestra y la referencia se midió inmediatamente con un detector de Ge.Las mismas muestras se volvieron a irradiar durante 4 horas en un tubo de irradiación neumática.2 tiene flujos térmicos y de neutrones rápidos de 5.6 1012 y 1.2 1012 cm-2 s-1, respectivamente, para determinar Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, Contenido Se, Sb, Os, Ir y Au.Se irradiaron muestras de control de Ga, As, Se, Sb, Os, Ir y Au aplicando cantidades apropiadas (de 10 a 50 μg) de soluciones estándar de concentraciones conocidas de estos elementos en dos piezas de papel de filtro, seguido de la irradiación de las muestras.El recuento de rayos gamma se realizó en el Instituto de Radiación Integrada y Ciencias Nucleares de la Universidad de Kyoto y el Centro de Investigación RI de la Universidad Metropolitana de Tokio.Los procedimientos analíticos y los materiales de referencia para la determinación cuantitativa de los elementos INAA son los mismos que los descritos en nuestro trabajo anterior.
Se utilizó un difractómetro de rayos X (Rigaku SmartLab) para recopilar los patrones de difracción de las muestras de Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) y C0087 (<1 mg) en NIPR. Se utilizó un difractómetro de rayos X (Rigaku SmartLab) para recopilar los patrones de difracción de las muestras de Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) y C0087 (<1 mg) en NIPR. Ryugu A0029 (<1 mm), A0037 (≪1 mm) y C0087 (<1 mm) en NIPR. Se utilizó un difractómetro de rayos X (Rigaku SmartLab) para recolectar patrones de difracción de muestras Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) y C0087 (<1 mg) 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) 的衍射图案。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) 的衍射图案。 Дифрактограммы образцов Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (<1 ммг) y C0087 (<1 мг) были получены en NIPR с использова нием рентгеновского дифрактометра (Rigaku SmartLab). Los patrones de difracción de rayos X de las muestras Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) y C0087 (<1 mg) se obtuvieron en NIPR utilizando un difractómetro de rayos X (Rigaku SmartLab).Todas las muestras se trituraron hasta obtener un polvo fino sobre una oblea no reflectante de silicio usando una placa de vidrio de zafiro y luego se esparcieron uniformemente sobre la oblea no reflectante de silicio sin ningún líquido (agua o alcohol).Las condiciones de medición son las siguientes: la radiación de rayos X Cu Kα se genera con un voltaje de tubo de 40 kV y una corriente de tubo de 40 mA, la longitud de la rendija límite es de 10 mm, el ángulo de divergencia es (1/6)°, la velocidad de rotación en el plano es 20 rpm y el rango es 2θ (doble ángulo de Bragg) es 3-100° y se tarda unas 28 horas en analizarse.Se utilizaron ópticas Bragg Brentano.El detector es un detector semiconductor de silicio unidimensional (D/teX Ultra 250).Los rayos X de Cu Kβ se eliminaron utilizando un filtro de Ni.Con las muestras disponibles, se compararon las mediciones de saponita magnesiana sintética (JCSS-3501, Kunimine Industries CO. Ltd), serpentina (hoja de serpentina, Miyazu, Nikka) y pirrotita (monoclinic 4C, Chihua, Mexico Watts) para identificar picos y usar datos de difracción de datos de archivos de polvo del Centro Internacional de Datos de Difracción, dolomita (PDF 01-071-1662) y magnetita (PDF 00-019). -0629).Los datos de difracción de Ryugu también se compararon con datos de condritas carbonáceas hidroalteradas, Orgueil CI, Y-791198 CM2.4 e Y 980115 CY (fase de calentamiento III, 500–750 °C).La comparación mostró similitudes con Orgueil, pero no con Y-791198 e Y 980115.
Los espectros NEXAFS con borde de carbono K de secciones ultrafinas de muestras hechas de FIB se midieron usando el canal STXM BL4U en la instalación de sincrotrón UVSOR en el Instituto de Ciencias Moleculares (Okazaki, Japón).El tamaño del punto de un haz enfocado ópticamente con una placa de zona de Fresnel es de aproximadamente 50 nm.El paso de energía es de 0,1 eV para la estructura fina de la región del borde cercano (283,6–292,0 eV) y de 0,5 eV (280,0–283,5 eV y 292,5–300,0 eV) para las regiones frontal y posterior.el tiempo para cada píxel de la imagen se fijó en 2 ms.Después de la evacuación, la cámara analítica STXM se llenó con helio a una presión de aproximadamente 20 mbar.Esto ayuda a minimizar la deriva térmica del equipo óptico de rayos X en la cámara y el portamuestras, así como a reducir el daño y/o la oxidación de la muestra.Los espectros de carbono NEXAFS K-edge se generaron a partir de datos apilados utilizando el software aXis2000 y el software de procesamiento de datos STXM patentado.Tenga en cuenta que la caja de transferencia de muestras y la guantera se utilizan para evitar la oxidación y la contaminación de las muestras.
Después del análisis STXM-NEXAFS, se analizó la composición isotópica de hidrógeno, carbono y nitrógeno de los cortes de Ryugu FIB utilizando imágenes de isótopos con un JAMSTEC NanoSIMS 50L.Un haz primario de Cs+ enfocado de aproximadamente 2 pA para el análisis de isótopos de carbono y nitrógeno y de aproximadamente 13 pA para el análisis de isótopos de hidrógeno se rasteriza sobre un área de aproximadamente 24 × 24 µm2 a 30 × 30 µm2 en la muestra.Después de un rociado previo de 3 minutos con una corriente de haz primario relativamente fuerte, cada análisis se inició después de la estabilización de la intensidad del haz secundario.Para el análisis de los isótopos de carbono y nitrógeno, se obtuvieron simultáneamente imágenes de 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– y 12C15N– mediante detección multiplex con multiplicador de siete electrones con una resolución de masa de aproximadamente 9000, que es suficiente para separar todos los compuestos isotópicos relevantes.interferencia (es decir, 12C1H en 13C y 13C14N en 12C15N).Para el análisis de isótopos de hidrógeno, se obtuvieron imágenes de 1H-, 2D- y 12C- con una resolución de masa de aproximadamente 3000 con detección múltiple utilizando tres multiplicadores de electrones.Cada análisis consta de 30 imágenes escaneadas de la misma área, con una imagen que consta de 256 × 256 píxeles para el análisis de isótopos de carbono y nitrógeno y 128 × 128 píxeles para el análisis de isótopos de hidrógeno.El tiempo de retardo es de 3000 µs por píxel para análisis de isótopos de carbono y nitrógeno y de 5000 µs por píxel para análisis de isótopos de hidrógeno.Hemos utilizado hidrato de 1-hidroxibenzotriazol como estándares de isótopos de hidrógeno, carbono y nitrógeno para calibrar el fraccionamiento de masa instrumental45.
Para determinar la composición isotópica de silicio del grafito presolar en el perfil FIB C0068-25, utilizamos seis multiplicadores de electrones con una resolución de masa de alrededor de 9000. Las imágenes constan de 256 × 256 píxeles con un tiempo de retardo de 3000 µs por píxel.Calibramos un instrumento de fraccionamiento en masa utilizando obleas de silicio como estándares de isótopos de hidrógeno, carbono y silicio.
Las imágenes de isótopos se procesaron utilizando el software de imágenes NanoSIMS45 de la NASA.Los datos se corrigieron para el tiempo muerto del multiplicador de electrones (44 ns) y los efectos de llegada casi simultáneos.Alineación de escaneo diferente para cada imagen para corregir la desviación de la imagen durante la adquisición.La imagen isotópica final se crea agregando iones secundarios de cada imagen para cada píxel de escaneo.
Después del análisis STXM-NEXAFS y NanoSIMS, se examinaron las mismas secciones FIB usando un microscopio electrónico de transmisión (JEOL JEM-ARM200F) a un voltaje de aceleración de 200 kV en Kochi, JAMSTEC.La microestructura se observó usando un TEM de campo claro y un TEM de escaneo de ángulo alto en un campo oscuro.Las fases minerales se identificaron mediante difracción de electrones puntuales y formación de imágenes de banda reticular, y el análisis químico se realizó mediante EDS con un detector de deriva de silicio de 100 mm2 y el software JEOL Analysis Station 4.30.Para el análisis cuantitativo, la intensidad de rayos X característica de cada elemento se midió en el modo de exploración TEM con un tiempo fijo de adquisición de datos de 30 s, un área de exploración del haz de ~100 × 100 nm2 y una corriente de haz de 50 pA.La relación (Si + Al)-Mg-Fe en silicatos estratificados se determinó mediante el coeficiente experimental k, corregido por espesor, obtenido a partir de un patrón de piropagarnet natural.
Todas las imágenes y análisis utilizados en este estudio están disponibles en el Sistema de comunicación y archivo de datos de JAXA (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2.Este artículo proporciona los datos originales.
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Kim, AJ Condritas carbonáceas tipo Yamato (CY): ¿análogos de la superficie del asteroide Ryugu?Geoquímica 79, 125531 (2019).
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