Eskerrik asko Nature.com bisitatzeagatik.Erabiltzen ari zaren arakatzailearen bertsioak CSS laguntza mugatua du.Esperientzia onena lortzeko, eguneratutako arakatzailea erabiltzea gomendatzen dugu (edo Internet Explorer-en bateragarritasun modua desgaitzea).Bitartean, laguntza etengabea bermatzeko, gunea estilorik eta JavaScript gabe errendatuko dugu.
Lurrunkorrak eta materia organikoan aberatsak, C motako asteroideak izan daitezke Lurreko ur-iturri nagusietako bat.Gaur egun, karbonoa duten kondritoek beren konposizio kimikoaren ideiarik onena ematen dute, baina meteoritoei buruzko informazioa desitxuratu egiten da: mota iraunkorrenek bakarrik irauten dute atmosferara sartuz eta gero lurreko ingurunearekin elkarreraginean.Hemen Hayabusa-2 espazio-ontziak Lurrera bidalitako Ryugu partikula primarioaren azterketa bolumetriko eta mikroanalitiko zehatz baten emaitzak aurkezten ditugu.Ryugu partikulek konposizioan bat etortzen dute kimikoki zatikatu gabeko baina urarekin aldatutako CI (Iwuna motako) kondritekin, oso erabiliak baitira eguzki-sistemaren konposizio orokorraren adierazle gisa.Ale honek organo alifatiko aberatsen eta geruzadun silikatoen arteko erlazio espazial konplexua erakusten du eta uraren higaduran 30 °C inguruko gehienezko tenperatura adierazten du.Eguzkiz kanpoko jatorriarekin bat datorren deuterio eta diazonio ugari aurkitu dugu.Ryugu partikulak inoiz aztertutako material arrotz kutsatuena eta bereiztezina dira eta eguzki-sistemaren osaera orokorrera hobekien egokitzen dira.
2018ko ekainetik 2019ko azarora, Japoniako Esplorazio Aeroespazialeko Agentziaren (JAXA) Hayabusa2 espazio-ontziak Ryugu asteroidearen urruneko inkesta zabala egin zuen.Hayabusa-2-ko Near Infragorri Espektrometroaren (NIRS3) datuek iradokitzen dute Ryugu karbonozko kondrita termiko eta/edo shock-metamorfikoen antzeko material batez osatua egon daitekeela.Bat-etortzerik hurbilena CY kondrita da (Yamato mota) 2. Ryugu-ren albedo baxua karbonoan aberatsak diren osagai ugari egoteagatik azal daiteke, baita partikulen tamaina, porositatea eta efektu espaziala ere.Hayabusa-2 espazio-ontziak bi lurreratzea eta laginak jaso zituen Ryugan.2019ko otsailaren 21eko lehen lurreratzean, gainazaleko materiala lortu zen, itzulerako kapsularen A konpartimentuan gordeta, eta 2019ko uztailaren 11ko bigarren lurreratzean, inpaktagailu eramangarri txiki batek osatutako krater artifizial baten ondoan bildu zen materiala.Lagin hauek Ward C-n gordetzen dira. 1. faseko partikulen hasierako karakterizazio ez-suntsitzailea JAXAk kudeatutako instalazioetan nitrogenoz betetako ganbera berezi, kutsatu gabeko eta puruetan adierazi zuen Ryugu partikulak CI4 kondriten antzekoenak zirela eta "hainbat aldakuntza-maila"3 erakusten zutela.Itxuraz kontraesankorra den Ryugu-ren sailkapena, CY edo CI kondriten antzekoa, Ryugu partikulen karakterizazio isotopiko, elemental eta mineralogiko zehatzaren bidez bakarrik ebatzi daiteke.Hemen aurkezten diren emaitzek oinarri sendoa eskaintzen dute Ryugu asteroidearen konposizio orokorraren aurreko bi azalpen hauetatik zein den ziurrenik zehazteko.
Zortzi Ryugu pastilla (60 mg inguru guztira), A Ganberako lau eta C Ganberako lau, 2. fasera esleitu ziren Kochi taldea kudeatzeko.Ikerketaren helburu nagusia Ryugu asteroidearen izaera, jatorria eta eboluzio-historia argitzea da, eta ezagutzen diren beste lurrazpiko beste ale batzuekin antzekotasunak eta desberdintasunak dokumentatzea, hala nola kondritak, planetarteko hauts partikulak (IDP) eta itzultzen diren kometekin.NASAren Stardust misioak bildutako laginak.
Bost Ryugu aleren (A0029, A0037, C0009, C0014 eta C0068) analisi mineralogiko zehatzak erakutsi zuen, batez ere, filosilikato finez eta lodiz osatuta daudela (~ 64-88 bol.%; 1a, b, irudi osagarria).eta taula gehigarria 1).Pikor lodiko filosilikatoak agregatu pinatu gisa gertatzen dira (hamarka mikra arteko tamainan) ale fin eta filosilikatoetan aberatsak diren matrizeetan (mikra gutxiko tamainan).Geruzatutako silikato partikulak serpentina-saponita sinbionteak dira (1c. irudia).(Si + Al)-Mg-Fe mapak ere erakusten du geruza handieneko silikato-matrizeak serpentina eta saponitaren artean tarteko konposizioa duela (2a, b. irudiak).Filosilikatoen matrizeak karbonato mineralak (~% 2-21 bol.), sulfuro mineralak (~2,4-5,5 bol.%) eta magnetita (~3,6-6,8 bol.%) ditu.Ikerketa honetan aztertutako partikula batek (C0009) silikato anhidroen kopuru txiki bat (~% 0,5 bol.) zuen (olibinoa eta piroxenoa), eta horrek Ryugu harri gordina osatzen zuen iturri-materiala identifikatzen lagun dezake5.Silikato anhidro hau Ryugu pelletetan arraroa da eta C0009 pelletetan bakarrik identifikatu zen positiboki.Karbonatoak zati gisa daude matrizean (ehun bat mikra baino gutxiago), gehienbat dolomita, kaltzio karbonato eta brinel kantitate txikiekin.Magnetita partikula isolatu, framboide, plaka edo agregatu esferiko gisa gertatzen da.Sulfuroak batez ere pirrotitaz irudikatzen dira prisma/plaka hexagonal irregularretan edo laster moduan.Matrizeak pentlandita submikroniko kopuru handia edo pirrotitarekin konbinatuta dauka. Karbonoan aberatsak diren faseak (<10 µm-ko tamaina) nonahi gertatzen dira filosilikato ugariko matrizean. Karbonoan aberatsak diren faseak (<10 µm-ko tamaina) nonahi gertatzen dira filosilikato ugariko matrizean. Богатые углеродом фазы (размером <10 мкм) встречаются повсеместно в богатой филлосиликатататратой. Karbonoan aberatsak diren faseak (<10 µm-ko tamaina) nonahi gertatzen dira filosilikato ugariko matrizean.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. Karbonoan aberatsak diren faseak (<10 µm-ko tamaina) nagusitzen dira filosilikato ugariko matrizean.Beste mineral osagarri batzuk 1. taula osagarrian agertzen dira. C0087 eta A0029 eta A0037 nahastearen X izpien difrakzio-eredutik zehazten diren mineralen zerrenda oso koherentea da CI (Orgueil) kondritan zehaztutakoarekin, baina oso desberdina da CY eta CM (Mighei mota) kondritekin eta datu hedatuekin (Irudia2 irudi osagarriarekin).Ryugu aleen elementu osoaren edukia (A0098, C0068) ere bat dator kondrita 6 CIrekin (hedatutako datuak, 2. irudia eta 2. taula osagarria).Aitzitik, CM kondritak agortu egiten dira neurrizko eta oso hegazkorrak diren elementuetan, batez ere Mn eta Zn, eta goragoko elementu erregogorretan7.Elementu batzuen kontzentrazioak asko aldatzen dira, eta hori laginaren berezko heterogeneotasunaren isla izan daiteke partikulen tamaina txikiaren eta ondoriozko laginketa-alborapenaren ondorioz.Ezaugarri petrologiko, mineralogiko eta elemental guztiek adierazten dute Ryugu aleak kondriten oso antzekoak direla CI8,9,10.Salbuespen nabarmen bat Ryugu aleetan ferrihidrita eta sulfatorik ez egotea da, CI kondriten mineral hauek lurreko meteorizazioaren ondorioz sortu zirela iradokitzen duena.
a, Mg Kα (gorria), Ca Kα (berdea), Fe Kα (urdina) eta S Kα (horia) C0068 atal lehorren X izpi konposatuaren irudia.Frakzioa silikato geruzatuak (gorria: %88 bol.), karbonatoak (dolomita; berde argia: %% 1,6), magnetita (urdina: %% 5,3 bolumen) eta sulfuroak (horia: sulfuroa = %% 2,5 bol. saiakera. b, sestra-eskualdearen irudia atzealdeko elektroietan barreiatuta dagoen a. Bru – iman sulfitoa; apstone; Srp - serpentina. c, bereizmen handiko transmisio-mikroskopia elektronikoaren (TEM) irudia saponita-serpentina arteko hazkunde tipiko baten irudia, hurrenez hurren 0,7 nm eta 1,1 nm-ko serpentina eta saponita sare-bandak erakusten dituena.
Ryugu A0037 (zirkulu gorri solidoak) eta C0068 (zirkulu urdin solidoak) partikulen matrizearen eta geruzadun silikatoaren (%) (Si+Al)-Mg-Fe sistema ternarioan erakusten da.a, Electron Probe Microanalysis (EPMA) emaitzak CI kondriten (Ivuna, Orgueil, Alais)16 irudikatuta, grisez konparatzeko.b, Scanning TEM (STEM) eta energia barreiatzeko X izpien espektroskopia (EDS) analisia Orgueil9 eta Murchison46 meteoritoekin eta IDP47 hidratatuarekin alderatzeko erakutsia.Ale fineko eta lodiko filosilikatoak aztertu ziren, burdin sulfuroko partikula txikiak saihestuz.a eta b-ko puntu-lerroek saponita eta serpentinaren disoluzio-lerroak erakusten dituzte.Burdinean aberatsa den konposizioa geruzadun silikato aleen barneko burdin sulfuroaren ale azpimikronikoen ondoriozkoa izan daiteke, EPMA analisiaren bereizmen espazialagatik baztertu ezin direnak.b-ko saponita baino Si-eduki handiagoa duten datu-puntuak silizioan aberatsa den material amorfo nanotariko baten presentziaren ondorioz sortu daitezke filosilikato-geruzaren interstizioetan.Analisi kopurua: N=69 A0037rako, N=68 EPMArako, N=68 C0068rako, N=19 A0037rako eta N=27 C0068rako STEM-EDSrako.c, Ryugu C0014-4 trioxi partikularen isotopo-mapa CI (Orgueil), CY (Y-82162) eta literaturako datuekin (CM eta C2-ung) kondriten balioekin alderatuta41,48,49.Orgueil eta Y-82162 meteoritoen datuak lortu ditugu.CCAM kondrita mineral karbono anhidroen lerroa da, TFL lur zatiketa lerro bat da.d, C0014-4 Ryugu partikularen Δ17O eta δ18O mapak, CI kondrita (Orgueil) eta CY kondrita (Y-82162) (azterketa hau).Δ17O_Ryugu: Δ17O C0014-1-ren balioa.Δ17O_Orgueil: Orgueil-en Δ17O batez besteko balioa.Δ17O_Y-82162: Δ17O batez besteko balioa Y-82162rako.Literaturako CI eta CY datuak 41, 48, 49 ere erakusten dira alderatzeko.
Oxigenoaren isotopo masen analisia laser fluorazioaren bidez C0014 granulatutik ateratako 1,83 mg-ko materialaren lagin batean egin zen (Metodoak).Konparatzeko, Orgueil-en (CI) zazpi kopia (masa osoa = 8,96 mg) eta Y-82162 (CY) zazpi kopia (masa osoa = 5,11 mg) (3. taula osagarria) exekutatu ditugu.
irudian.2d-k Δ17O eta δ18O-ren bereizketa argia erakusten du Orgueil eta Ryugu-ren pisuaren batez besteko partikulen artean Y-82162-rekin alderatuta.Ryugu C0014-4 partikularen Δ17O Orgeil partikularena baino handiagoa da, 2 sd-ko gainjartzea izan arren.Ryugu partikulek Δ17O balio handiagoak dituzte Orgeilekin alderatuta, eta horrek 1864an erori zenetik azken honen lurreko kutsadura islatu dezake. Lurreko inguruneko meteorizazioak11 nahitaez oxigeno atmosferikoa sartzea dakar, analisi orokorra lurreko zatiketa lerrora (TFL) hurbilduz.Ondorio hau koherentea da Ryugu aleek ez dutela hidratorik edo sulfatorik, Orgeilek, aldiz, datu mineralogikoekin (lehen aipatu ditugunak).
Goiko datu mineralogikoetan oinarrituta, emaitza hauek Ryugu aleen eta CI kondriten arteko elkarketa onartzen dute, baina baztertzen dute CY kondriten elkarketa.Ryugu aleak deshidratazio mineralogiaren zantzu argiak erakusten dituzten CY kondritekin lotuta ez egotea harrigarria da.Ryugu-ren orbitaren behaketak deshidratazioa jasan duela eta, beraz, ziurrenik CY materialaz osatuta dagoela adierazten duela dirudi.Itxurazko ezberdintasun horren arrazoiak ez dira argi geratzen.Beste Ryugu partikulen oxigeno-isotopoen analisia 12. artikulu batean aurkezten da. Hala ere, datu multzo hedatu honen emaitzak ere bat datoz Ryugu partikulen eta CI kondriten arteko asoziazioarekin.
Mikroanalisi koordinatuko teknikak erabiliz (3. irudi osagarria), karbono organikoaren banaketa espaziala aztertu genuen C0068.25 fokatutako ioi izpi frakzioaren (FIB) azalera osoan (3a-f irudiak).Egitura finaren X izpien xurgapen-espektroak (NEXAFS) C0068.25 atalean, hainbat talde funtzional erakusten ditu: aromatikoa edo C=C (285,2 eV), C=O (286,5 eV), CH (287,5 eV) eta C (=O)O (288,8 eV) O (288,8 eV) 288,8 eV 29a irudia. aldakuntza termiko baxua esan nahi du.C0068.25 organiko partzialen CH gailur indartsua (287,5 eV) aldez aurretik aztertutako kondrita karbonazeoen organiko disolbaezinetatik desberdina da eta Stardust misioak lortutako IDP14 eta partikula kometarien antzekoagoa da.287,5 eV-ko CH gailur indartsu batek eta 285,2 eV-ko C=C gailur aromatiko oso ahulak adierazten dute konposatu organikoak konposatu alifatikoetan aberatsak direla (3a irudia eta 3a irudi osagarria).Konposatu organiko alifatikoetan aberatsak diren eremuak filosilikato lodietan kokatzen dira, baita karbono-egitura aromatiko (edo C=C) eskasa duten eremuetan ere (3c,d irudiak).Aitzitik, A0037,22 (3. irudi osagarria) partzialki karbono alifatiko aberatsak diren eskualdeen eduki txikiagoa erakutsi zuen.Ale hauen azpian dagoen mineralogia karbonatoetan aberatsa da, CI 16 kondritaren antzekoa, iturriko uraren aldaketa handia iradokitzen duena (1. taula osagarria).Oxidazio-baldintzek karbonatoekin lotutako konposatu organikoetan karbonilo eta karboxilo talde funtzionalen kontzentrazio handiagoak hobetuko dituzte.Karbono-egitura alifatikoak dituzten organikoen azpimikron banaketa oso desberdina izan daiteke geruza lodiko silikatoen banaketatik.Filosilikato-OHarekin lotutako konposatu organiko alifatikoen zantzuak aurkitu ziren Tagish lakuko meteoritoan.Koordinatutako datu mikroanalitikoek iradokitzen dute konposatu alifatikoetan aberatsa den materia organikoa C motako asteroideetan hedatuta egon daitekeela eta filosilikatoekin estuki lotuta egon daitekeela.Ondorio hau bat dator MicroOmegak, infragorri hurbileko mikroskopio hiperespektral batek, Ryugu partikulen CH alifatiko/aromatikoen aurreko txostenekin.Galdera garrantzitsu eta ebatzi gabekoa da ikerketa honetan ikusitako karbono-aberastasun handiko konposatu organiko alifatikoen propietate bereziak Ryugu asteroidean soilik aurkitzen diren.
a, NEXAFS karbono-espektroak 292 eV-ra normalizatuta daude eskualde aberats aromatikoan (C=C) (gorrian), eskualde aberats alifatikoan (berdea) eta matrizean (urdinean).Marra grisa Murchison 13 espektro organiko disolbaezina da konparaziorako.au, arbitraje-unitatea.b, Ekorketa-transmisioko X izpien mikroskopioaren (STXM) karbonoaren K ertz baten irudi espektrala, sekzioan karbonoa nagusi dela erakusten duena.c, RGB grafiko konposatua eskualde aberats aromatikoekin (C=C) (gorria), eskualde aberats alifatikoekin (berdea) eta matrizearekin (urdina).d, konposatu alifatikoetan aberatsak diren organikoak filosilikato lodietan kontzentratzen dira, eremua b eta c puntudun koadro zurietatik handitzen da.e, nanosfera handiak (ng-1) b eta c-ko puntu zuriko koadrotik handitutako eremuan.Norentzat: pirrotita.Pn: nikel-kromita.f, Nanoeskalan Sekundario Ioi Masa Espektrometria (NanoSIMS), Hidrogenoa (1H), Karbonoa (12C) eta Nitrogenoa (12C14N) irudi elementalak, 12C/1H elementu-erlazio irudiak, eta gurutze δD, δ13C eta δ15N isotopo-irudiak - PG-1 Sekzioa: grafito presolar eta grafito aberastua (13C4C4) .
Murchison meteoritoetan materia organikoaren degradazioaren azterketa zinetikoek informazio garrantzitsua eman dezakete Ryugu aleetan aberatsa den materia organiko alifatikoen banaketa heterogeneoari buruz.Ikerketa honek erakusten du materia organikoko CH lotura alifatikoek 30 °C inguruko tenperatura maximoraino irauten dutela gurasoan eta/edo aldatzen direla denbora-tenperatura erlazioekin (adibidez, 200 urte 100 °C-tan eta 0 °C 100 milioi urte)..Aurrekaria tenperatura jakin batean denbora jakin batean baino gehiagotan berotzen ez bada, filosilikatoetan aberatsak diren organiko alifatikoen jatorrizko banaketa gorde daiteke.Hala ere, sorburu-harrikako uren aldaketek interpretazio hori zaildu dezakete, karbonatoetan aberatsa den A0037-k ez baitu karbono handiko eskualde alifatikorik erakusten filosilikatoekin lotutako.Tenperatura baxuko aldaketa hau Ryugu aleetan feldespato kubikoaren presentziari dagokio gutxi gorabehera (1. taula osagarria) 20.
C0068.25 frakzioak (ng-1; 3a–c,e irudiak) nanosfera handi bat dauka, C(=O)O eta C=O espektro oso aromatikoak (edo C=C), neurrizko alifatikoak eta ahulak erakusten dituena..Karbono alifatikoaren sinadura ez dator bat kondritekin lotutako organiko disolbaezin eta nanoesfera organikoen sinadurarekin (3a. irudia) 17,21.Tagish aintzirako nanoesferen Raman eta infragorrien analisi espektroskopikoak erakutsi zuten konposatu organiko alifatiko eta oxidatuez eta egitura konplexuko konposatu organiko aromatiko polizikliko desordenatuz osatuta daudela22,23.Inguruko matrizeak konposatu alifatikoetan aberatsak diren organikoak dituenez, ng-1-en karbono alifatikoaren sinadura artefaktu analitikoa izan daiteke.Interesgarria da ng-1ek txertatutako silikato amorfoak ditu (3e. irudia), oraindik estralurtar organikoentzat jakinarazi ez den ehundura.Silikato amorfoak ng-1-aren osagai naturalak izan daitezke edo analisian zehar ioi eta/edo elektroi-sorpen bidez silikato urtsu/anhidroen amorfizazioaren ondoriozkoak izan daitezke.
C0068.25 ataleko NanoSIMS ioien irudiek (3f. irudia) δ13C eta δ15N-n aldaketa uniformeak erakusten dituzte, 30.811 ‰-ko 13C aberastasun handia duten ale presolarretan izan ezik (PG-1 3f irudiko δ13C irudian) (4. taula osagarria).X izpien oinarrizko aleen irudiek eta bereizmen handiko TEM irudiek karbono-kontzentrazioa eta grafitoari dagokion 0,3 nm-ko plano basalen arteko distantzia soilik erakusten dute.Nabarmentzekoa da δD (841 ± 394‰) eta δ15N (169 ± 95‰) balioak, filosilikato lodiekin lotutako materia organiko alifatikoan aberastuta, C eskualde osoko batez bestekoa baino apur bat handiagoak direla (δD = 1329 ± 1329 ‰).‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) C0068.25-n (4. taula osagarria).Behaketa honek iradokitzen du ale lodiko filosilikatoetako organiko alifatiko aberatsak inguruko organikoak baino primitiboagoak izan daitezkeela, azken hauek jatorrizko gorputzeko inguruko urarekin elkartruke isotopikoa izan baitezakete.Bestela, aldaketa isotopiko hauek hasierako eraketa-prozesuarekin ere zerikusia izan dezakete.Interpretatzen da CI kondritetan ale fineko geruzadun silikatoak jatorrizko ale lodiko silikato anhidro multzoen etengabeko alterazioaren ondorioz sortu zirela.Baliteke materia organiko alifatikoetan aberatsa den molekula aitzindarietatik eratu izana eguzki-sistema sortu baino lehen disko protoplanetarioan edo izarrarteko medioan, eta gero apur bat aldatu izana Ryugu-ren (handi) gorputz nagusiaren ur-aldaketetan. Ryugu-ren tamaina (<1,0 km) txikiegia da barne-beroa nahikoa mantentzeko ur-alterazioa mineral hidratoak sortzeko25. Ryugu-ren tamaina (<1,0 km) txikiegia da barne-bero nahikoa mantentzeko ur-alterazioa mineral hidratatuak sortzeko25. Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло но длишком мал азованием водных минералов25. Tamaina (<1,0 km) Ryugu txikiegia da barne-bero nahikoa mantentzeko ura aldatzeko ur mineralak sortzeko25. 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维维持内部热量以进行水蚀变形成含水牴爐含氩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维维持内部热量以进行水蚀变形成含水牴爐含氩25 Размер Рюгу (<1,0 км) слишком мал, чтобы поддерживать внутреннее тепло для изменения водынения водерживать х минералов25. Ryugu-ren tamaina (<1,0 km) txikiegia da barne-beroari eusteko ura aldatzeko ur mineralak sortzeko25.Hori dela eta, Ryugu-ren aurrekoek hamar kilometroko tamaina behar izan dezakete.Konposatu alifatikoetan aberatsa den materia organikoak bere jatorrizko isotopo-ratioei eutsi diezaieke filosilikato lodiekin asoziatzeagatik.Hala ere, eramaile astun isotopikoen izaera zehatza ez da ziurra izaten, FIB frakzio horietako hainbat osagaien nahasketa konplexu eta delikatuaren ondorioz.Hauek konposatu alifatikoetan aberatsak diren substantzia organikoak izan daitezke Ryugu granuletan edo inguratzen dituzten filosilikato lodietan.Kontuan izan karbonozko kondrita ia guztietan (CI kondrita barne) materia organikoa D-n aberatsagoa izan ohi dela filosilikatoetan baino, CM Paris 24, 26 meteoritoetan izan ezik.
A0002.23 eta A0002.26, A0037.22 eta A0037.23 eta C0068.23, C0068.25 eta C0068.26 FIB xerretan lortutako δD eta δ15N bolumenaren grafikoak (A0002.23 eta A0002.26, A0037.22 eta A0037.23 eta C0068.23, C0068.25 eta C0068.26 FIB xerra) Eguzki-sistemaren s irudian ageri da.4 (4. Taula Osagarria)27,28.A0002, A0037 eta C0068 profiletan δD eta δ15N bolumen-aldaketak bat datoz IDPkoekin, baina CM eta CI kondritetan baino handiagoak (4. irudia).Kontuan izan 29 kometaren laginaren δD balioen tartea (-240 eta 1655 ‰) Ryugu-rena baino handiagoa dela.Ryukyu profilen δD eta δ15N bolumenak, oro har, Jupiter familiako kometen eta Oort hodeiaren batez bestekoa baino txikiagoak dira (4. irudia).CI kondriten δD balio baxuek lurreko kutsaduraren eragina isla dezakete lagin hauetan.Bells, Lake Tagish eta IDP-ren arteko antzekotasunak kontuan hartuta, Ryugu partikulen δD eta δN balioen heterogeneotasun handiak islatu ditzake eguzki-sistemaren hasierako konposizio organiko eta urtsuen hasierako sinadura isotopikoen aldaketak.Ryugu eta IDP partikulen δD eta δN-en antzeko aldaketa isotopikoek iradokitzen dute biak iturri bereko materialetik eratu zitezkeela.Uste da IDPak iturri kometarioetatik sortzen direla 14 .Hori dela eta, Ryugu-k kometa antzeko materiala eta/edo gutxienez kanpoko eguzki-sistema izan dezake.Hala ere, hau hemen esaten duguna baino zailagoa izan daiteke (1) gorputz gurasoan dagoen ur esferulitiko eta D-aberarraren nahasketagatik 31 eta (2) kometaren D/H erlazioa 32 kometa-jardueraren arabera.Hala ere, Ryugu partikulen hidrogenoaren eta nitrogenoaren isotopoen heterogeneotasunaren arrazoiak ez dira guztiz ulertzen, neurri batean gaur egun eskuragarri dauden analisi kopuru mugatuagatik.Hidrogenoaren eta nitrogenoaren isotopo sistemen emaitzek oraindik Ryugu-k Eguzki Sistematik kanpoko material gehiena edukitzeko aukera ematen du eta, beraz, kometekin nolabaiteko antzekotasuna erakustea.Ryugu profilak ez zuen itxurazko korrelaziorik erakutsi δ13C eta δ15N artean (4. taula osagarria).
Ryugu partikulen H eta N konposizio isotopiko orokorra (zirkulu gorriak: A0002, A0037; zirkulu urdinak: C0068) 27 eguzki-magnitudearekin, Jupiter batez besteko familiarekin (JFC27) eta Oort hodei kometekin (OCC27), IDP28 eta kondrulu karbonazeoekin erlazionatuta dago.27 meteoritoaren alderaketa (CI, CM, CR, C2-ung).Konposizio isotopikoa 4. taula osagarrian ematen da. Puntu-lerroak H eta N-ren lurreko isotopoen balioak dira.
Lurrunkorren (adibidez, materia organikoa eta ura) Lurrera garraiatzea kezkagarria izaten jarraitzen du26,27,33.Azterketa honetan identifikatutako Ryugu partikuletan filosilikato lodiekin lotutako materia organiko azpimikronikoa izan daiteke lurrunkorren iturri garrantzitsua.Ale lodiko filosilikatoetako materia organikoa hobeto babestuta dago degradaziotik16,34 eta desintegraziotik35, ale fineko matrizeetako materia organikoa baino.Partikulen hidrogenoaren konposizio isotopiko astunagoak esan nahi du nekez izango direla hasierako Lurrera eramandako lurrunkorren iturri bakarra.Hidrogenoaren konposizio isotopiko arinagoa duten osagaiekin nahas daitezke, duela gutxi silikatoetan eguzki-haizeak bultzatutako ura egotearen hipotesian proposatu zen bezala.
Ikerketa honetan, CI meteoritoak, eguzki-sistemaren konposizio orokorraren ordezkari gisa duten garrantzia geokimikoa izan arren,6,10 lurreko kutsatutako laginak direla erakusten dugu.Gainera, materia organiko alifatiko aberatsaren eta inguruko mineral hidratsuen arteko elkarrekintzen froga zuzenak eskaintzen ditugu eta Ryugu-k eguzkiz kanpoko materiala eduki dezakeela iradokitzen dugu37.Ikerketa honen emaitzek argi eta garbi erakusten dute protoasteroideen laginketa zuzenaren garrantzia eta itzulitako laginak baldintza erabat geldo eta antzuetan garraiatzeko beharra.Hemen aurkezten diren frogek erakusten dute Ryugu partikulak laborategiko ikerketetarako eskuragarri dauden eguzki-sistema kutsatu gabeko materialetako bat direla zalantzarik gabe, eta lagin preziatu hauen azterketa gehiagok, zalantzarik gabe, gure eguzki-sistemaren prozesu goiztiarraren ulermena zabalduko du.Ryugu partikulak eguzki-sistemaren konposizio orokorraren irudikapen onena dira.
Submikron eskalako laginen mikroegitura konplexua eta propietate kimikoak zehazteko, sinkrotroi erradiazioan oinarritutako tomografia konputatua (SR-XCT) eta SR X izpien difrakzioa (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM analisia erabili dugu.Degradaziorik ez, lurreko atmosferaren ondoriozko kutsadurarik eta partikula finen edo lagin mekanikoen kalterik ez.Bitartean, analisi bolumetriko sistematikoa egin dugu ekorketa-mikroskopia elektronikoa (SEM)-EDS, EPMA, XRD, neutroien aktibazio instrumentalaren analisia (INAA) eta laser-oxigeno-isotopoen fluorazio-ekipoak erabiliz.Entsegu-prozedurak 3. irudi osagarrian agertzen dira eta saio bakoitza hurrengo ataletan deskribatzen da.
Ryugu asteroidearen partikulak Hayabusa-2 berriro sartzeko modulutik berreskuratu eta Japoniako Sagamiharako JAXA Kontrol Zentrora eraman zituzten, Lurraren atmosfera kutsatu gabe4.JAXAk kudeatutako instalazio batean hasierako eta suntsitzailerik gabeko karakterizazioa egin ondoren, erabili zigilagarriak guneen arteko transferentzia-ontziak eta lagin-kapsulak (10 edo 15 mm-ko diametroko zafiro kristala eta altzairu herdoilgaitza, laginaren tamainaren arabera) ingurumen-interferentziak saihesteko.ingurunea.y/edo lurreko kutsatzaileak (adibidez, ur-lurruna, hidrokarburoak, atmosferako gasak eta partikula finak) eta laginen arteko kutsadura gurutzatua laginak prestatzeko eta institutu eta unibertsitateen arteko garraioan38.Lurraren atmosferarekin (ur-lurruna eta oxigenoa) elkarreraginaren ondoriozko degradazioa eta kutsadura saihesteko, laginak prestatzeko mota guztiak (tantalozko zizel batekin txirbiltzea barne, diamante-zerra orekatua erabiliz (Meiwa Fosis Corporation DWS 3400) eta epoxi-mozketak prestatzeko prestaketa) eskularru-kutxan egin ziren garbi-n 2, -200 puntu lehorra: -80, -200 ºC-ra.Hemen erabiltzen diren elementu guztiak ur ultrapuruaren eta etanolaren konbinazio batekin garbitzen dira maiztasun desberdinetako ultrasoinu-uhinak erabiliz.
Hemen Antartikako Meteoritoen Ikerketa Zentroko (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 eta CY: Y 980115) meteoritoen bilduma aztertzen dugu.
SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS eta TEM analisirako tresnen arteko transferentzia egiteko, aurreko ikerketetan deskribatutako lagin-euskarri ultramehe unibertsala erabili dugu38.
Ryugu laginen SR-XCT analisia BL20XU/SPring-8 CT sistema integratua erabiliz egin da.CT sistema integratuak hainbat neurketa-modu ditu: ikus-eremu zabala eta bereizmen baxuko modua (WL) modua laginaren egitura osoa harrapatzeko, ikus-eremu estua eta bereizmen handiko (NH) modua laginaren eremua zehatz neurtzeko.interesa eta erradiografiak laginaren bolumenaren difrakzio-eredua lortzeko, eta XRD-CT egin laginaren plano horizontaleko fase mineralen 2D diagrama bat lortzeko.Kontuan izan neurketa guztiak laginaren euskarria oinarritik kentzeko sistema integratua erabili gabe egin daitezkeela, CT eta XRD-CT neurketa zehatzak ahalbidetuz.WL moduko X izpien detektagailua (BM AA40P; Hamamatsu Photonics) 4608 × 4608 pixeleko metal-oxido erdieroaleko (CMOS) kamera gehigarri batekin hornituta zegoen (C14120-20P; Hamamatsu Photonics) 10 lutezio aluminiozko lodiera bakarreko 10 lutezio aluminiozko lodiera bakarreko l5 1 µO errele (Lutezio aluminiozko lodiera bakarreko l51) eta l51 errele (Lutezio aluminiozko lodiera bakarra) l51 errelez osatutako zintilladore batekin (CMOS). s.WL moduan pixelaren tamaina 0,848 µm ingurukoa da.Beraz, ikus-eremua (FOV) WL moduan 6 mm ingurukoa da offset CT moduan.NH moduko X izpien detektagailuak (BM AA50; Hamamatsu Photonics) 20 µm-ko lodiera duen gadolinio-aluminio-gallio granate (Gd3Al2Ga3O12) distiragailu batez hornituta zegoen, CMOS kamera (C11440-22CU) 2048 × 2048 pixeleko bereizmenarekin;Hamamatsu Photonics) eta ×20 lente bat.NH moduan pixelen tamaina ~ 0,25 µm da eta ikus-eremua ~ 0,5 mm.XRD modurako detektagailua (BM AA60; Hamamatsu Photonics) 50 µm-ko lodierako P43 (Gd2O2S:Tb) hauts pantailaz, 2304 × 2304 pixeleko bereizmen CMOS kameraz (C15440-20UP; Hamamatsu Photonics) eta Hamamatsu Photonics a osatutako distira batekin hornituta zegoen.Detektagailuak 19,05 µm-ko pixel eraginkorra du eta 43,9 mm2-ko ikus-eremua.FOV handitzeko, offset CT prozedura bat aplikatu dugu WL moduan.CT berreraikitzeko transmititutako argiaren irudia 180° eta 360° bitarteko irudi batek biraketa-ardatzaren inguruan horizontalki islatzen du, eta 0° eta 180° bitarteko irudi batek.
XRD moduan, X izpien izpia Fresnel zonako plaka batek bideratzen du.Modu honetan, detektagailua laginaren atzetik 110 mm-ra jartzen da eta habearen geldialdia detektagailuaren aurretik 3 mm-ra dago.2θ-ko difrakzio-irudiak 1,43°-tik 18,00°-ra (sarearen d = 16,6-1,32 Å) X izpien puntua detektagailuaren ikus-eremuaren behealdean fokatuta lortu ziren.Lagina bertikalki mugitzen da tarte erregularretan, bira erdi batekin eskaneaketa bertikaleko urrats bakoitzeko.Partikula mineralek 180° biratzen dituztenean Bragg baldintza betetzen badute, posible da partikula mineralen difrakzioa plano horizontalean.Ondoren, difrakzio-irudiak irudi batean konbinatu ziren eskaneaketa bertikaleko urrats bakoitzeko.SR-XRD-CT entseguaren baldintzak SR-XRD entseguaren ia berdinak dira.XRD-CT moduan, detektagailua laginaren atzean 69 mm-ra kokatzen da.2θ tarteko difrakzio-irudiak 1,2° eta 17,68° bitartekoak dira (d = 19,73 eta 1,35 Å), non X izpien izpia eta izpi-mugatzailea detektagailuaren ikus-eremuaren erdigunearekin bat datozen.Eskaneatu lagina horizontalki eta biratu lagina 180°.SR-XRD-CT irudiak mineral intentsitate gorenekin berreraiki ziren pixel balio gisa.Eskaneatze horizontalarekin, lagina normalean 500-1000 urratsetan eskaneatzen da.
Esperimentu guztietarako, X izpien energia 30 keV-tan finkatu zen, hori baita 6 mm inguruko diametroa duten meteoritoetan X izpien sartzearen beheko muga.180°-ko errotazioan zehar CT neurketa guztietarako eskuratutako irudi kopurua 1800 izan zen (3600 offset CT programarako), eta irudien esposizio-denbora 100 ms WL modurako, 300 ms NH modurako, 500 ms XRDrako eta 50 ms.ms XRD-CT ms.Laginak eskaneatzeko denbora tipikoa 10 minutu ingurukoa da WL moduan, 15 minutu NH moduan, 3 ordu XRDrako eta 8 ordu SR-XRD-CTrako.
CT irudiak atzeko proiekzio konboluzionalaren bidez berreraiki eta 0tik 80 cm-1 arteko atenuazio-koefiziente lineal baterako normalizatu ziren.Slice softwarea erabili zen 3D datuak aztertzeko eta muXRD softwarea XRD datuak aztertzeko.
Epoxi-finkatutako Ryugu partikulak (A0029, A0037, C0009, C0014 eta C0068) pixkanaka-pixkanaka leundu ziren 0,5 µm-ko (3M) diamante lapaketa-film baten mailaraino, baldintza lehorrean, materiala leunketa-prozesuan gainazalarekin kontaktuan jartzea saihestuz.Lagin bakoitzaren gainazal leundua lehenik argi-mikroskopiaz aztertu zen eta, ondoren, elektroiak atzera barreiatuta, laginen mineralogia- eta ehundura-irudiak (BSE) eta NIPR elementu kualitatiboak lortzeko JEOL JSM-7100F SEM energia-espektrometro bat (AZtec) hornitua erabiliz.energia) irudia.Lagin bakoitzerako, elementu nagusien eta txikien edukia aztertu zen elektroi-zunda mikroanalizatzaile baten bidez (EPMA, JEOL JXA-8200).Filosilikato eta karbonato partikulak aztertzea 5 nA-tan, estandar naturalak eta sintetikoak 15 keV-an, sulfuroak, magnetita, olibinoa eta piroxenoa 30 nA-tan.Kalifikazio modalak elementuen mapetatik eta BSE irudietatik kalkulatu ziren ImageJ 1.53 softwarea erabiliz, mineral bakoitzerako arbitrarioki ezarritako atalase egokiekin.
Oxigeno isotopoen analisia Open University-n (Milton Keynes, Erresuma Batua) egin zen, laser infragorrien fluorazio-sistema baten bidez.Hayabusa2 laginak Open University 38ra entregatu ziren nitrogenoz betetako ontzietan instalazioen artean transferitzeko.
Laginak kargatzea nitrogenozko eskularru-kutxa batean egin zen, % 0,1etik beherako oxigeno-maila kontrolatuta zuela.Hayabusa2 lan analitikorako, Ni lagin-euskarri berri bat fabrikatu zen, bi lagin-zuloz osatua soilik (2,5 mm-ko diametroa, 5 mm-ko sakonera), bata Hayabusa2 partikularentzat eta bestea obsidiana barne-estandarrarentzat.Azterketan zehar, Hayabusa2 materiala duen lagin-putzua 1 mm-ko lodiera eta 3 mm-ko diametroa duen barruko BaF2 leiho batez estali zen laser-erreakzioan lagina eusteko.Laginaren BrF5-aren fluxua Ni laginaren euskardian ebakitako gas-nahaste-kanal baten bidez mantendu zen.Lagin-ganbera ere birkonfiguratu zen, hutsean fluorazio-lerrotik kendu eta gero nitrogenoz betetako eskularru-kutxa batean ireki ahal izateko.Bi piezako ganbera kobrezko juntaduradun konpresio zigilu batekin eta EVAC Quick Release CeFIX 38 kate-pintza batekin zigilatu zen.Ganberaren goiko aldean 3 mm-ko lodiera duen BaF2 leiho batek lagina eta laser beroketa aldi berean behatzeko aukera ematen du.Lagina kargatu ondoren, ganbara berriro estutu eta berriro konektatu fluoratutako lerrora.Azterketa egin baino lehen, lagin-ganbera hutsean berotu zen 95 °C inguru gau osoan, adsorbatutako hezetasuna kentzeko.Gauean berotu ondoren, ganbara giro-tenperaturan hozten utzi zen eta, ondoren, laginaren transferentzian atmosferara jasandako zatia BrF5-ren hiru alikuotekin purkatu zen hezetasuna kentzeko.Prozedura hauek bermatzen dute Hayabusa 2 lagina atmosferara ez dagoela eta laginak kargatzean atmosferara aireratzen den fluor-linearen zatiaren hezetasunak ez duela kutsatzen.
Ryugu C0014-4 eta Orgueil (CI) partikulen laginak modu "bakar" aldatuan aztertu ziren42, eta Y-82162 (CY) analisia lagin-hobi anitz zituen erretilu bakarrean egin zen41.Beren konposizio anhidroa dela eta, ez da beharrezkoa metodo bakarra erabiltzea CY kondritetarako.Laginak Photon Machines Inc. infragorri CO2 laser batekin berotu ziren.50 W-ko (10,6 µm) potentzia XYZ gantry-n muntatuta BrF5-ren aurrean.Bideo sistema integratuak erreakzioaren nondik norakoak kontrolatzen ditu.Fluoratu ondoren, askatutako O2-a garbitu zen bi nitrogeno kriogeniko tranpa eta KBr-ko ohe berotu bat erabiliz, gehiegizko fluoroa kentzeko.Araztutako oxigenoaren konposizio isotopikoa Thermo Fisher MAT 253 kanal bikoitzeko masa-espektrometroan aztertu zen, 200 inguruko masa bereizmenarekin.
Zenbait kasutan, laginaren erreakzioan askatzen den O2 gas-kantitatea 140 µg baino txikiagoa izan zen, hau da, hauspoa MAT 253 masa espektrometroan erabiltzeko gutxi gorabeherako muga.Kasu horietan, erabili mikrobolumenak analisirako.Hayabusa2 partikulak aztertu ondoren, obsidiana barne estandarra fluoratu egin zen eta oxigeno isotopoaren konposizioa zehaztu zen.
NF+ NF3+ zatiaren ioiek 33 (16O17O) masa duen izpiarekin oztopatzen dute.Balizko arazo hori ezabatzeko, lagin gehienak bereizketa kriogenikoko prozedurak erabiliz prozesatzen dira.Hau aurrerantzean egin daiteke MAT 253 analisiaren aurretik edo bigarren analisi gisa analizatutako gasa bahe molekular berezira itzuliz eta bereizketa kriogenikoaren ondoren berriro pasatuz.Bereizketa kriogenikoak bahe molekular bati gasa hornitzea dakar nitrogeno likidoaren tenperaturan eta, ondoren, bahe molekular primario batera isurtzea -130 °C-ko tenperaturan.Saiakuntza zabalek frogatu dute NF+ lehen bahe molekularrean geratzen dela eta ez dela zatiketa esanguratsurik gertatzen metodo hau erabiliz.
Gure barneko obsidiana estandarren behin eta berriz analisietan oinarrituta, sistemaren zehaztasun orokorra hauspo moduan: ±0,053‰ δ17Orako, ±0,095‰ δ18Orako, ±0,018‰ Δ17Orako (2 sd).Oxigeno isotopoen analisia delta notazio estandarrean ematen da, non delta18O honela kalkulatzen den:
Erabili δ17Orako 17O/16O erlazioa ere.VSMOW Vienako Itsasoko Uraren Estandarra nazioarteko estandarra da.Δ17O lurra zatikatzeko zuzenarekiko desbideratzea adierazten du, eta kalkulu-formula hau da: Δ17O = δ17O – 0,52 × δ18O.3. taula osagarrian aurkeztutako datu guztiak hutsuneen arabera doitu dira.
Gutxi gorabehera 150 eta 200 nm-ko lodiera duten atalak Ryugu partikuletatik atera ziren Hitachi High Tech SMI4050 FIB tresna erabiliz JAMSTEC-en, Kochi Core Sampling Institute-n.Kontuan izan FIB atal guztiak prozesatu gabeko partikulen zatietatik berreskuratu zirela N2 gasez betetako ontzietatik objektuen arteko transferentziarako kendu ondoren.Zati hauek ez ziren SR-CT bidez neurtu, baizik eta lurreko atmosferara gutxieneko esposizioarekin prozesatu ziren, karbono-K ertzeko espektroan eragina izan zezaketen kalte eta kutsadura saihesteko.Tungsteno-geruza babesle bat jarri ondoren, interes-eskualdea (25 × 25 μm2-ra arte) moztu eta mehetu egin zen Ga+ ioi izpi batekin 30 kV-ko tentsio azeleratzailean, gero 5 kV-tan eta 40 pA-ko zunda-korrontearekin gainazaleko kalteak minimizatzeko.Ondoren, atal ultrameheak kobrezko sare handi batean (Kochi mesh) 39 batean jarri ziren, FIBz hornitutako mikromanipulagailu bat erabiliz.
Ryugu A0098 (1.6303mg) eta C0068 (0.6483mg) pelletak bi aldiz zigilatu ziren purutasun handiko polietilenozko xaflatan, nitrogeno hutsez betetako eskularru-kutxa batean, SPring-8-n, lurreko atmosferarekin inolako interakziorik gabe.JB-1 (Japoniako Geological Survey of the Geological Survey-k igorritako erreferentzia geologikoko arroka) laginaren prestaketa Tokioko Unibertsitate Metropolitanoan egin zen.
INAA Erradiazio Integratuen eta Zientzia Nuklearren Institutuan egiten da, Kyotoko Unibertsitatean.Laginak bi aldiz irradiatu ziren elementuen kuantifikaziorako erabilitako nuklidoaren erdi-bizitzaren arabera hautatutako irradiazio-ziklo ezberdinekin.Lehenik eta behin, lagina irradiazio pneumatikoko hodi batean irradiatu zen 30 segundoz.Neutroi termikoen eta azkarren fluxuak irudian.3 4,6 × 1012 eta 9,6 × 1011 cm-2 s-1 dira, hurrenez hurren, Mg, Al, Ca, Ti, V eta Mn edukiak zehazteko.MgO (% 99,99 purua, Soekawa Chemical), Al (% 99,9 garbitasuna, Soekawa Chemical) eta Si metala (% 99,999 purutasuna, FUJIFILM Wako Pure Chemical) bezalako produktu kimikoak ere irradiatu ziren (n, n) bezalako erreakzio nuklear interferentziak zuzentzeko.Lagina ere sodio kloruroarekin (% 99,99ko garbitasuna; MANAC) irradiatu zen, neutroien fluxuaren aldaketak zuzentzeko.
Neutroien irradiazioaren ondoren, kanpoko polietilenozko xafla berri batekin ordezkatu zen, eta laginak eta erreferentziak igorritako gamma erradiazioa berehala neurtu zen Ge detektagailu batekin.Lagin berdinak 4 orduz berriro irradiatu ziren irradiazio pneumatikoko hodi batean.2 5,6 1012 eta 1,2 1012 cm-2 s-1-ko neutroi-fluxu termikoak eta azkarrak ditu, hurrenez hurren, Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, Content Se, Sb, Os, Ir eta Au zehazteko.Ga, As, Se, Sb, Os, Ir eta Au-ren kontrol-laginak irradiatu ziren elementu horien kontzentrazio ezaguneko disoluzio estandarren kantitate egokiak (10 eta 50 μg) aplikatuz iragazki-paperaren bi zatitan, eta ondoren laginak irradiatu ziren.Gamma izpien zenbaketa Erradiazio Integratuen eta Zientzia Nuklearren Institutuan, Kyotoko Unibertsitatean eta RI Research Center, Tokyo Metropolitan University-n egin zen.INAA elementuen determinazio kuantitatiborako prozedura analitikoak eta erreferentziazko materialak gure aurreko lanean azaldutako berberak dira.
X izpien difraktometroa (Rigaku SmartLab) Ryugu-ren A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) eta C0087 (<1 mg) laginen difrakzio-ereduak biltzeko erabili zen NIPRn. X izpien difraktometroa (Rigaku SmartLab) Ryugu-ren A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) eta C0087 (<1 mg) laginen difrakzio-ereduak biltzeko erabili zen NIPRn. Рентгеновский дифрактометр (Rigaku SmartLab) использовали для сбора дифракционных картин обораз02), (A0029) ≪1 мг) eta C0087 (<1 мг) edo NIPR. X izpien difraktometroa (Rigaku SmartLab) Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) eta C0087 (<1 mg) laginen difrakzio-ereduak biltzeko erabili zen NIPRn.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) 的品样品使用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) 的品样品 Дифрактограммы образцов Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (<1 мг) eta C0087 (<1 мг) го дифрактометра (Rigaku SmartLab). Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) eta C0087 (<1 mg) laginen X izpien difrakzio-ereduak NIPRn lortu ziren X izpien difraktometroa erabiliz (Rigaku SmartLab).Lagin guztiak hauts fin batean xehatu ziren siliziozko oblea islatzailerik gabeko batean, zafirozko beirazko plaka bat erabiliz eta, ondoren, uniformeki zabaldu ziren siliziozko oblean islatu gabeko oblean, likidorik gabe (ura edo alkohola).Neurketa-baldintzak honako hauek dira: Cu Kα X izpien erradiazioa 40 kV-ko hodi-tentsioan eta 40 mA-ko hodi-korrontean sortzen da, zirrikitu mugatuaren luzera 10 mm-koa da, dibergentzia-angelua (1/6)°-koa da, planoaren biraketa-abiadura 20 rpm-koa da eta tartea 2θ-2 º-2-10 ordu inguru hartzen du (Bragg angelu bikoitza hartzen du 8-3-10 ordu).Bragg Brentano optika erabili zen.Detektagailua dimentsio bakarreko siliziozko erdieroale detektagailu bat da (D/teX Ultra 250).Cu Kβ-ren X izpiak Ni iragazkia erabiliz kendu ziren.Eskuragarri dauden laginak erabiliz, magnesio saponita sintetikoa (JCSS-3501, Kunimine Industries CO. Ltd), serpentina (hosto serpentina, Miyazu, Nikka) eta pirrotita (monoklinikoa 4C, Chihua, Mexiko Watts) neurketak alderatu ziren, gailurrak identifikatzeko eta hauts fitxategien datuen difrakzio-datuak erabiltzeko (PDF-61010000000000000000000000000000000000000000000000000:::::::::::::::::.) eta magnetita (PDF 00-019-0629).Ryugu-ren difrakzio-datuak karbono-kondrito hidroalteratuen datuekin ere alderatu dira, Orgueil CI, Y-791198 CM2.4 eta Y 980115 CY (berotze etapa III, 500-750 °C).Konparaketak Orgueilekin antzekotasunak erakutsi zituen, baina ez Y-791198 eta Y 980115ekin.
FIBz egindako laginen atal ultrameheen karbono ertza K duten NEXAFS espektroak STXM BL4U kanala erabiliz neurtu dira Zientzia Molekularren Institutuko UVSOR sinkrotroi instalazioetan (Okazaki, Japonia).Fresnel-eko plaka batekin optikoki fokatutako izpi baten lekuaren tamaina gutxi gorabehera 50 nm-koa da.Energia-urratsa 0,1 eV da gertuko ertz-eskualdearen egitura finerako (283,6-292,0 eV) eta 0,5 eV (280,0-283,5 eV eta 292,5-300,0 eV) eskualdeko aurrealdeko eta atzeko aurrealdeetarako.irudi-pixel bakoitzaren denbora 2 ms ezarri zen.Ebakuatu ondoren, STXM ganbera analitikoa helioz bete zen 20 mbar inguruko presioan.Honek ganberako eta laginaren euskarriaren X izpien optikaren ekipoen desbideratze termikoa gutxitzen laguntzen du, baita laginaren kalteak eta/edo oxidazioa murrizten ere.NEXAFS K-ertzeko karbono espektroak pilatutako datuetatik sortu ziren aXis2000 softwarea eta jabedun STXM datuak prozesatzeko softwarea erabiliz.Kontuan izan laginak transferitzeko kaxa eta eskularrua laginaren oxidazioa eta kutsadura saihesteko erabiltzen direla.
STXM-NEXAFS analisiaren ondoren, Ryugu FIB xerretan hidrogenoaren, karbonoaren eta nitrogenoaren konposizio isotopikoa aztertu zen JAMSTEC NanoSIMS 50L batekin isotopo-irudiak erabiliz.Karbonoaren eta nitrogenoaren isotopoen analisirako 2 pA inguruko Cs+ izpi primario foku bat eta 13 pA inguru hidrogeno isotopoen analisirako laginaren 24 × 24 µm2 eta 30 × 30 µm2 inguruko eremu batean rasterizatu da.3 minutuko aurrespray bat lehen mailako korronte nahiko indartsuan, analisi bakoitza bigarren mailako habearen intentsitatea egonkortu ondoren hasi zen.Karbonoaren eta nitrogenoaren isotopoen analisirako, 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– eta 12C15N– irudiak aldi berean lortu ziren zazpi elektroi biderkatzaileen multiplex detekzioarekin, gutxi gorabehera 9000 masa-bereizmenarekin, eta hori nahikoa da konposatu isotopiko garrantzitsu guztiak bereizteko.interferentzia (hau da, 12C1H 13C-n eta 13C14N 12C15N-n).Hidrogeno isotopoen analisirako, 1H-, 2D- eta 12C- irudiak lortu ziren gutxi gorabehera 3000 masa-bereizmenarekin detekzio anitzarekin hiru elektroi biderkatzaile erabiliz.Analisi bakoitza eremu bereko eskaneatutako 30 irudiz osatuta dago, 256 × 256 pixelez osatuta dago karbono eta nitrogeno isotopoen analisirako eta 128 × 128 pixelez hidrogeno isotopoen analisirako.Atzerapen-denbora 3000 µs pixel bakoitzeko da karbono eta nitrogeno isotopoen analisirako eta 5000 µs pixel bakoitzeko hidrogeno isotopoen analisirako.1-hidroxibenzotriazol hidratoa hidrogeno, karbono eta nitrogeno isotopo estandar gisa erabili dugu masa-frakzio instrumentala kalibratzeko45.
FIB C0068-25 profileko grafito presolarraren silizio-konposizio isotopikoa zehazteko, 9.000 inguruko masa-bereizmena duten sei elektroi biderkatzaile erabili genituen. Irudiak 256 × 256 pixel ditu pixel bakoitzeko 3000 µs-ko atzerapen-denbora batekin.Masa zatikatzeko tresna bat kalibratu genuen siliziozko obleak hidrogeno, karbono eta silizio isotopo estandar gisa erabiliz.
Isotopoen irudiak NASAren NanoSIMS45 irudien softwarea erabiliz prozesatu dira.Datuak elektroi biderkatzaileen denbora hila (44 ns) eta iriste ia aldibereko efektuengatik zuzendu ziren.Irudi bakoitzaren eskaneaketa-lerrokadura desberdina eskuratzean irudiaren desbideratzea zuzentzeko.Azken isotopoaren irudia eskaneatutako pixel bakoitzeko irudi bakoitzeko bigarren ioiak gehituz sortzen da.
STXM-NEXAFS eta NanoSIMS azterketaren ondoren, FIB sekzio berdinak aztertu ziren transmisiozko mikroskopio elektroniko baten bidez (JEOL JEM-ARM200F) 200 kV-ko tentsio azeleratzailean Kochin, JAMSTECen.Mikroegitura eremu distiratsuko TEM eta angelu handiko eskaneatze TEM bat erabiliz behatu zen eremu ilun batean.Fase mineralak puntuko elektroi-difrakzioa eta sare-bandaren irudiaren bidez identifikatu ziren, eta analisi kimikoa EDS-k egin zuen 100 mm2-ko silizio-detektagailuarekin eta JEOL Analysis Station 4.30 softwarearekin.Azterketa kuantitatiborako, elementu bakoitzaren X izpien intentsitate ezaugarria TEM eskaneatzeko moduan neurtu zen 30 s-ko datuen eskuratze-denbora finkoarekin, ~ 100 × 100 nm2-ko izpien eskaneatzeko eremuarekin eta 50 pA-ko izpi-korrontearekin.Geruzadun silikatoetan (Si + Al)-Mg-Fe erlazioa k koefiziente esperimentala erabiliz, lodiera zuzenduta, piropagarnet naturalaren estandar batetik lortutakoa da.
Ikerketa honetan erabilitako irudi eta analisi guztiak JAXA Datuak Artxibatzeko eta Komunikazio Sisteman (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2-n daude eskuragarri.Artikulu honek jatorrizko datuak ematen ditu.
Kitari, K. et al.162173 Ryugu asteroidearen gainazaleko konposizioa Hayabusa2 NIRS3 tresnak ikusitakoaren arabera.Zientzia 364, 272–275.
Kim, AJ Yamato motako kondrito karbonazeoak (CY): Ryugu asteroidearen gainazaleko analogoak?Geokimika 79, 125531 (2019).
Pilorjet, S. et al.Ryugu laginen lehen konposizio-analisia MicroOmega mikroskopio hiperespektral baten bidez egin zen.Astron nazionala.6, 221–225 (2021).
Yada, T. et al.Ryugu C motako asteroidetik itzuli zen Hyabusa2 laginaren aurretiazko analisia.Astron nazionala.6, 214–220 (2021).