Tapadh leibh airson tadhal air Nature.com.Chan eil ach beagan taic CSS aig an tionndadh brobhsair a tha thu a’ cleachdadh.Airson an eòlas as fheàrr, tha sinn a’ moladh gun cleachd thu brobhsair ùraichte (no cuir à comas Modh Co-chòrdalachd ann an Internet Explorer).Anns an eadar-ama, gus dèanamh cinnteach à taic leantainneach, bheir sinn seachad an làrach gun stoidhlichean agus JavaScript.
Sùbailte agus beairteach ann an stuth organach, faodaidh asteroids seòrsa C a bhith mar aon de na prìomh stòran uisge air an Talamh.Aig an àm seo, tha chondrites le giùlan gualain a 'toirt seachad a' bheachd as fheàrr air an sgrìobhadh ceimigeach aca, ach tha fiosrachadh mu mheteorites air a thionndadh: chan eil ach na seòrsaichean as seasmhaiche a 'mairsinn a' dol a-steach don àile agus an uairsin ag eadar-obrachadh le àrainneachd na talmhainn.An seo tha sinn a’ taisbeanadh toraidhean sgrùdadh mionaideach tomhas-lìonaidh agus meanbh-anailis air a’ phrìomh phìos Ryugu a chaidh a lìbhrigeadh don Talamh le bàta-fànais Hayabusa-2.Tha gràineanan Ryugu a’ nochdadh dlùth cheangal ann an sgrìobhadh ri chondrites CI (seòrsa Iwuna) gun atharrachadh ceimigeach ach air an atharrachadh le uisge, a thathas a’ cleachdadh gu farsaing mar chomharradh air co-dhèanamh iomlan siostam na grèine.Tha an sampall seo a’ sealltainn dàimh spàsail iom-fhillte eadar stuthan organach beairteach alifhatic agus silicates sreathach agus a’ nochdadh teòthachd as àirde timcheall air 30 ° C ri linn bleith uisge.Lorg sinn pailteas deuterium agus diazonium co-chòrdail ri tùs extrasolar.Is e gràineanan Ryugu an stuth coimheach as neo-thruaillidh agus neo-sgaraichte a chaidh a sgrùdadh a-riamh agus a tha a’ freagairt air structar iomlan siostam na grèine.
Bhon Ògmhios 2018 gu Samhain 2019, rinn bàta-fànais Hayabusa2 bho Bhuidheann Sgrùdaidh Aerospace Iapan (JAXA) sgrùdadh farsaing iomallach air asteroid Ryugu.Tha dàta bhon Spectrometer Near Infrared (NIRS3) aig Hayabusa-2 a’ moladh gum faodadh Ryugu a bhith air a dhèanamh suas de stuth coltach ri chondrites carbonaceous teirmeach agus / no clisgeadh.Is e an maids as fhaisge CY chondrite (seòrsa Yamato) 2. Faodar albedo ìosal Ryugu a mhìneachadh le làthaireachd àireamh mhòr de cho-phàirtean làn gualain, a bharrachd air meud gràin, porosity, agus buaidhean sìde spàsail.Rinn bàta-fànais Hayabusa-2 dà thuras air tìr agus cruinneachadh sampall air Ryuga.Rè a ’chiad tighinn air tìr air 21 Gearran, 2019, chaidh stuth uachdar fhaighinn, a chaidh a stòradh ann an roinn A den capsal tilleadh, agus rè an dàrna tighinn air tìr air 11 Iuchar 2019, chaidh stuth a chruinneachadh faisg air sgàineadh fuadain a chaidh a chruthachadh le neach-buaidh beag so-ghiùlain.Tha na sampallan sin air an stòradh ann an Uàrd C. Sheall comharrachadh neo-sgriosail tùsail de na gràineanan ann an Ìre 1 ann an seòmraichean sònraichte, neo-thruaillidh agus fìor-ghlan làn nitrogen aig goireasan air an riaghladh le JAXA gu robh na gràineanan Ryugu nas coltaiche ri chondrites CI4 agus gun robh iad a’ taisbeanadh “diofar ìrean de dh’ eadar-dhealachadh ”3 .Chan urrainnear an seòrsachadh Ryugu a tha coltach ri chèile, coltach ri CY no CI chondrites, a rèiteach ach le comharrachadh mionaideach isotopic, eileamaideach agus mèinnearach de ghràineanan Ryugu.Tha na toraidhean a tha air an taisbeanadh an seo a’ toirt bunait làidir airson a bhith a’ dearbhadh dè am fear den dà mhìneachadh tòiseachaidh sin airson co-dhèanamh iomlan an asteroid Ryugu as coltaiche.
Chaidh ochd cruinneagan Ryugu (timcheall air 60mg gu h-iomlan), ceithir bho Sheòmar A agus ceithir bho Sheòmar C, a shònrachadh gu Ìre 2 gus sgioba Kochi a riaghladh.Is e prìomh amas an sgrùdaidh nàdar, tùs agus eachdraidh mean-fhàs an asteroid Ryugu a shoilleireachadh, agus a bhith a’ clàradh rudan a tha coltach agus eadar-dhealaichte ri sampallan taobh a-muigh eile leithid chondrites, gràinean duslach eadar-phlanntach (IDPan) agus comets tilleadh.Eisimpleirean air an cruinneachadh le misean Stardust NASA.
Sheall mion-sgrùdadh mèinn-eòlais de chòig gràinnean Ryugu (A0029, A0037, C0009, C0014 agus C0068) gu bheil iad gu ìre mhòr air an dèanamh suas de phyllosilicates gràinne mìn agus garbh (~64–88 vol.%; Fig. 1a, b, Fig. 1).agus clàr a bharrachd 1).Bidh phyllosilicates garbh-ghràin a’ nochdadh mar cho-chruinneachaidhean pinnate (suas ri deichean de mhicronan ann am meud) ann am matrices làn gràin, làn phyllosilicate (nas lugha na beagan mhicronan ann am meud).Tha mìrean silicate sreathach nan symbionts nathair-saponite (Fig. 1c).Tha am mapa (Si + Al)-Mg-Fe cuideachd a’ sealltainn gu bheil cumadh eadar-mheadhanach eadar nathair-nathrach agus saponite (Fig. 2a, b) aig a’ mhaitrix silicate làn-fhilleadh.Anns a’ mhaitrix phyllosilicate tha mèinnirean carbonate (~ 2-21 vol.%), mèinnirean sulfide (~ 2.4-5.5 vol.%), agus magnetite (~ 3.6-6.8 vol.%).Ann an aon de na mìrean a chaidh a sgrùdadh san sgrùdadh seo (C0009) bha beagan (~ 0.5 vol.%) de silicates anhydrous (olivine agus pyroxene), a dh’ fhaodadh cuideachadh le bhith ag aithneachadh an stuth tùsail a bha a’ dèanamh suas a’ chlach amh Ryugu5.Tha an silicate anhydrous seo tearc ann am cruinneagan Ryugu agus cha deach a chomharrachadh gu dearbhach ach ann am pellet C0009.Tha carbonatan an làthair anns a 'mhaitris mar mhìrean (nas lugha na beagan cheudan micron), a' mhòr-chuid dolomite, le glè bheag de calcium carbonate agus brinell.Tha magnetite a’ tachairt mar ghràineanan iomallach, framboids, clàran, no cruinneachaidhean spherical.Tha sulfidean air an riochdachadh sa mhòr-chuid le pyrrhotite ann an cruth priosan / truinnsearan sia-thaobhach neo-riaghailteach no laths.Anns a 'mhaitris tha tòrr submicron pentlandite no còmhla ri pyrrhotite. Tha ìrean làn gualain (<10 µm ann am meud) a’ nochdadh uile-làthaireach anns a’ mhaitrix làn phyllosilicate. Tha ìrean làn gualain (<10 µm ann am meud) a’ nochdadh uile-làthaireach anns a’ mhaitrix làn phyllosilicate. Богатые углеродом фазы (размером <10 мкм) встречаются повсеместно в богатой филлосиликатами матриц. Tha ìrean làn gualain (<10 µm ann am meud) a’ nochdadh uile-làthaireach anns a’ mhaitrix làn phyllosilicate.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 филосиликатами матрице. Tha ìrean làn gualain (<10 µm ann am meud) sa mhòr-chuid anns a’ mhaitrix làn phyllosilicate.Tha mèinnirean taiceil eile air an sealltainn ann an Clàr Leasachail 1. Tha an liosta de mhèinnirean a chaidh a dhearbhadh bho phàtran eadar-dhealachaidh X-ray den mheasgachadh C0087 agus A0029 agus A0037 gu math co-chòrdail ris an fheadhainn a chaidh a dhearbhadh anns a’ chondrite CI (Orgueil), ach tha e gu math eadar-dhealaichte bho chondrites 1 CY agus CM (seòrsa Mighei) le dàta leudachaidh Figure 2 (Figure Data).Tha susbaint iomlan nan eileamaidean de ghràinean Ryugu (A0098, C0068) cuideachd co-chòrdail ri chondrite 6 CI (dàta leudaichte, Fig. 2 agus Clàr Leasachail 2).An coimeas ri sin, tha chondrites CM air an lughdachadh ann an eileamaidean meadhanach agus fìor luaineach, gu sònraichte Mn agus Zn, agus nas àirde ann an eileamaidean teasairginn7.Tha dùmhlachd cuid de eileamaidean ag atharrachadh gu mòr, rud a dh’ fhaodadh a bhith mar sgàthan air iomadachd gnèitheach an t-sampall mar thoradh air cho beag sa tha mìrean fa leth agus an claonadh samplachaidh a thig às.Tha a h-uile feart peatrail, mèinnearach agus eileamaideach a’ nochdadh gu bheil gràinean Ryugu glè choltach ri chondrites CI8,9,10.Is e aon eisgeachd sònraichte nach eil ferrihydrite agus sulfate ann an gràinnean Ryugu, a’ moladh gun deach na mèinnirean sin ann an chondrites CI a chruthachadh le sìdeadh talmhainn.
a, Ìomhaigh X-ray co-dhèanta de Mg Kα (dearg), Ca Kα (uaine), Fe Kα (gorm), agus S Kα (buidhe) earrann snasta tioram C0068.Tha am bloigh air a dhèanamh suas de silicates sreathach (dearg: ~ 88 vol%), carbonates (dolomite; uaine aotrom: ~ 1.6 vol%), magnetite (gorm: ~ 5.3 vol%) agus sulfides (buidhe: sulfide = ~ 2.5% vol. aiste. b, ìomhaigh na roinne contour ann an dealanan backscattered air a. Bru - neo-neònach; Dole - is e sùgh iarainn - dolomite; Magnet - solomite; ine.c, ìomhaigh microscopaidh dealanach tar-chuir àrd (TEM) de eadar-fhàs àbhaisteach saponite-nathair a’ sealltainn bannan leusair serpentine agus saponite de 0.7 nm agus 1.1 nm, fa leth.
Tha co-dhèanamh na matrix agus silicate le còmhdach (aig %) de ghràineanan Ryugu A0037 (cearcallan dearg cruaidh) agus C0068 (cearcallan gorm cruaidh) air an sealltainn anns an t-siostam ternary (Si + Al) -Mg-Fe.a, Co-dhùnaidhean Electron Probe Microanalysis (EPMA) air an dealbhadh an aghaidh chondrites CI (Ivuna, Orgueil, Alais)16 air an sealltainn ann an liath airson coimeas.b, Scanadh TEM (STEM) agus mion-sgrùdadh speactroscopaidh X-ray lùth (EDS) air a shealltainn airson coimeas ri meteorites Orgueil9 agus Murchison46 agus IDP47 hydradach.Chaidh mion-sgrùdadh a dhèanamh air phyllosilicates gràinne grinn agus garbh, a’ seachnadh mìrean beaga de sulfide iarainn.Tha na loidhnichean dotagach ann an a agus b a’ sealltainn nan loidhnichean fuasglaidh de saponite agus nathair.Dh’ fhaodadh an co-dhèanamh làn iarann ​​​​ann an aon a bhith mar thoradh air gràinean submicron iarann ​​sulfide taobh a-staigh na gràinean silicate le còmhdach, nach gabh a chuir a-mach le rùn spàsail mion-sgrùdadh EPMA.Dh’ fhaodadh puingean dàta le susbaint Si nas àirde na an saponite ann am b a bhith air adhbhrachadh le làthaireachd stuth beairteach sileacain amorphous nanosized ann an eadar-ghearraidhean an t-sreath phyllosilicate.Àireamh de mhion-sgrùdaidhean: N = 69 airson A0037, N = 68 airson EPMA, N = 68 airson C0068, N = 19 airson A0037 agus N = 27 airson C0068 airson STEM-EDS.c, mapa isotope de trioxy particle Ryugu C0014-4 an coimeas ri luachan chondrite CI (Orgueil), CY (Y-82162) agus dàta litreachais (CM agus C2-ung)41,48,49.Tha sinn air dàta fhaighinn airson na meteorites Orgueil agus Y-82162.Tha CCAM na loidhne de mhèinnirean chondrite carbonaceous anhydrous, tha TFL na loidhne roinneadh fearainn.d, mapaichean Δ17O agus δ18O de ghràinean Ryugu C0014-4, CI chondrite (Orgueil), agus CY chondrite (Y-82162) (an sgrùdadh seo).Δ17O_Ryugu: Luach Δ17O C0014-1.Δ17O_Orgueil: Luach cuibheasach Δ17O airson Orgueil.Δ17O_Y-82162: Luach cuibheasach Δ17O airson Y-82162.Tha dàta CI agus CY bhon litreachas 41, 48, 49 cuideachd air a shealltainn airson coimeas.
Chaidh mion-sgrùdadh isotope mòr air ocsaidean a dhèanamh air sampall 1.83 mg de stuth a chaidh a thoirt a-mach à granular C0014 le fluorination laser (Modhan).Airson coimeas a dhèanamh, ruith sinn seachd leth-bhreacan de Orgueil (CI) (màs iomlan = 8.96 mg) agus seachd leth-bhreacan de Y-82162 (CY) (màs iomlan = 5.11 mg) (Clàr Leasachail 3).
Air fige.Tha 2d a’ sealltainn sgaradh soilleir de Δ17O agus δ18O eadar na mìrean cuibheasach cuideam de Orgueil agus Ryugu an coimeas ri Y-82162.Tha an Δ17O den ghràin Ryugu C0014-4 nas àirde na an ìre Orgeil, a dh'aindeoin an tar-tharraing aig 2 sd.Tha luachan Δ17O nas àirde aig gràineanan Ryugu an coimeas ri Orgeil, a dh’ fhaodadh a bhith a’ nochdadh truailleadh na talmhainn bho thuit e ann an 1864. Tha sìdeadh san àrainneachd talmhainn11 gu riatanach a’ leantainn gu toirt a-steach ocsaidean àile, a’ toirt an anailis iomlan nas fhaisge air an loidhne bloigh talmhaidh (TFL).Tha an co-dhùnadh seo co-chòrdail ris an dàta mèinnearachd (air a dheasbad na bu thràithe) nach eil hydrates no sulfates ann an gràinnean Ryugu, fhad ‘s a tha Orgeil a’ dèanamh.
Stèidhichte air an dàta mèinnearachd gu h-àrd, tha na toraidhean sin a’ toirt taic do cheangal eadar gràinnean Ryugu agus chondrites CI, ach a’ cuir às do chomann de chondrites CY.Tha an fhìrinn nach eil gràinnean Ryugu co-cheangailte ri CY chondrites, a tha a’ nochdadh comharran soilleir de mhèinnearachd dehydration, na iongnadh.Tha e coltach gu bheil beachdan orbital de Ryugu a’ nochdadh gu bheil e air a dhol tro uisgeachadh agus mar sin tha e coltach gu bheil e air a dhèanamh suas de stuth CY.Tha na h-adhbharan airson an eadar-dhealachaidh follaiseach seo fhathast neo-shoilleir.Tha mion-sgrùdadh isotop ocsaidean de ghràinean Ryugu eile air a thaisbeanadh ann am pàipear companach 12. Ach, tha toraidhean an t-seata dàta leudaichte seo cuideachd co-chòrdail ris a’ cheangal eadar gràinean Ryugu agus chondrites CI.
A’ cleachdadh dhòighean co-òrdanaichte microanalysis (Fig. 3 Leasachail), rinn sinn sgrùdadh air cuairteachadh spàsail de ghualain organach thairis air farsaingeachd uachdar iomlan bloigh beam ian cuimsichte (FIB) C0068.25 (Figs. 3a–f).Structar grinn X-ray speactra de ghualain (NEXAFS) aig an oir faisg air làimh ann an earrann C0068.25 a’ sealltainn grunn bhuidhnean gnìomh - cùbhraidh no C = C (285.2 eV), C = O (286.5 eV), CH (287.5 eV) agus C ( = O ) O ( 288.8 eV . eadar-dhealachadh teirmeach.Tha an stùc làidir CH (287.5 eV) de na h-organan pàirteach de C0068.25 eadar-dhealaichte bho na stuthan organach neo-sholabailte de chondrites carbonaceous a chaidh a sgrùdadh roimhe agus tha e nas coltaiche ri IDP14 agus gràinean cometary a fhuair misean Stardust.Tha stùc làidir CH aig 287.5 eV agus stùc cùbhraidh glè lag no C=C aig 285.2 eV a’ nochdadh gu bheil todhar organach beairteach ann an todhar alifhatach (Fig. 3a agus Fig. 3a Leasachail).Tha ceàrnaidhean làn de choimeasgaidhean organach aliphatic air an suidheachadh gu h-ionadail ann am phyllosilicates le gràin garbh, a bharrachd air ann an sgìrean le droch structar gualain cùbhraidh (no C = C) (Fig. 3c,d).An coimeas ri sin, sheall A0037,22 (Fig. 3 Leasachail) gu ìre gu robh susbaint nas ìsle de roinnean làn gualain aliphatic.Tha mèinn-eòlas bunaiteach nan gràinean sin beairteach ann an carbonatan, coltach ri chondrite CI 16, a’ moladh atharrachadh mòr air uisge stòr (Clàr Leasachail 1).Bidh suidheachaidhean oxidizing a’ fàbharachadh dùmhlachdan nas àirde de bhuidhnean gnìomh carbonyl agus carboxyl ann an todhar organach co-cheangailte ri carbonatan.Faodaidh cuairteachadh submicron stuthan organach le structaran gualain aliphatic a bhith gu math eadar-dhealaichte bho bhith a’ cuairteachadh silicates le gràin garbh.Chaidh molaidhean de choimeasgaidhean organach aliphatic co-cheangailte ri phyllosilicate-OH a lorg ann am meteorite Loch Tagish.Tha dàta meanbh-anailis co-òrdanaichte a’ moladh gum faodadh stuth organach a tha beairteach ann an todhar aliphatic a bhith farsaing ann an asteroids seòrsa C agus ceangailte gu dlùth ri phyllosilicates.Tha an co-dhùnadh seo co-chòrdail ri aithisgean roimhe seo de CHn aliphatic / cùbhraidh ann am mìrean Ryugu air an nochdadh le MicroOmega, miocroscop hyperspectral faisg air infridhearg.Is e ceist chudromach gun fhuasgladh a bheil na feartan sònraichte aig todhar organach làn gualain a tha co-cheangailte ri phyllosilicates gràin garbh a chaidh fhaicinn san sgrùdadh seo rim faighinn a-mhàin air an asteroid Ryugu.
a, speactra gualain NEXAFS àbhaisteach gu 292 eV anns an roinn bheairteach cùbhraidh (C = C) (dearg), anns an roinn beairteach aliphatic (uaine), agus anns a’ mhaitrix (gorm).Is e an loidhne ghlas an speactram organach do-fhuasgladh Murchison 13 airson coimeas a dhèanamh.au, aonad rèiteachaidh.b, Ìomhaigh speactram tar-chuir sganaidh microscopaidh X-ray (STXM) de oir carbon K a’ sealltainn gu bheil an earrann fo smachd gualain.c, cuilbheart co-dhèanta RGB le roinnean beairteach cùbhraidh (C = C) (dearg), roinnean beairteach aliphatic (uaine), agus matrix (gorm).d, tha stuthan organach a tha beairteach ann an todhar aliphatic stèidhichte ann am phyllosilicate le gràin garbh, tha an sgìre air a leudachadh bho na bogsaichean dotagach geal ann am b agus c.e, nanospheres mòra (ng-1) anns an sgìre air a leudachadh bhon bhogsa dotagach geal ann am b agus c.Airson: pyrrhotite.Pn: nicil-chromite.f, Spectrometry Aifreann Ion Àrd-sgoile (NanoSIMS), Ìomhaighean eileamaideach de hydrogen (1H), Carbon (12C), agus Nitrogen (12C14N), ìomhaighean co-mheas eileamaidean 12C/1H, agus ìomhaighean isotope crois δD, δ13C, agus δ15N - Earrann PG-1: saidhbhreachadh clàr presolarC le fìor beairteachadh Clàr 14C.
Faodaidh sgrùdaidhean cinneachail air truailleadh stuth organach ann am meteorites Murchison fiosrachadh cudromach a thoirt seachad mu chuairteachadh ioma-ghnèitheach de stuth organach aliphatic a tha beairteach ann an gràin Ryugu.Tha an sgrùdadh seo a’ sealltainn gu bheil bannan aliphatic CH ann an stuth organach a’ leantainn suas gu teòthachd as àirde de mu 30 ° C aig a’ phàrant agus/no ag atharrachadh le dàimhean teòthachd ùine (me 200 bliadhna aig 100 ° C agus 0 ° C 100 millean bliadhna)..Mura h-eil an ro-ruithear air a theasachadh aig teòthachd sònraichte airson barrachd air ùine shònraichte, faodar an cuairteachadh tùsail de stuthan organach a tha beairteach ann am phyllosilicate a ghleidheadh.Ach, dh’ fhaodadh atharrachaidhean de bhun-uisge creige am mìneachadh seo a dhèanamh nas duilghe, leis nach eil A0037 làn de charbon a’ sealltainn roinnean aliphatic làn gualain co-cheangailte ri phyllosilicates.Tha an t-atharrachadh teothachd ìosal seo gu ìre mhòr a’ freagairt ri làthaireachd feldspar ciùbach ann an gràinnean Ryugu (Clàr Leasachail 1)20.
Ann am bloigh C0068.25 (ng-1; Figs. 3a–c,e) tha nanosphere mòr a tha a’ sealltainn speactram làn cùbhraidh (no C = C), meadhanach aliphatic, agus lag de C(=O)O agus C=O..Chan eil ainm-sgrìobhte gualain aliphatic a’ freagairt ri ainm-sgrìobhte mòr-bheairtean neo-sholabailte agus nanospheres organach co-cheangailte ri chondrites (Fig. 3a) 17,21.Sheall Raman agus mion-sgrùdadh speactroscopach infridhearg air nanospheres ann an Lake Tagish gu bheil iad air an dèanamh suas de choimeasgaidhean organach aliphatic agus oxidized agus todhar organach cùbhraidh polycyclic eas-òrdugh le structar iom-fhillte22,23.Leis gu bheil stuthan organach anns a’ mhaitrix timcheall air a tha beairteach ann an todhar aliphatic, faodaidh ainm-sgrìobhte gualain aliphatic ann an ng-1 a bhith na artifact anailis.Gu inntinneach, tha silicates amorphous freumhaichte ann an ng-1 (Fig. 3e), inneach nach deach aithris fhathast airson stuthan organach taobh a-muigh.Faodaidh silicates amorphous a bhith nan co-phàirtean nàdarra de ng-1 no mar thoradh air amorphization de silicates uisgeach / anhydrous le ian agus / no giùlan dealanach rè mion-sgrùdadh.
Tha ìomhaighean ion NanoSIMS de roinn C0068.25 (Fig. 3f) a 'sealltainn atharrachaidhean èideadh ann an δ13C agus δ15N, ach a-mhàin gràinean presolar le beairteas mòr 13C de 30,811‰ (PG-1 san ìomhaigh δ13C ann am Fig. 3f) (Clàr 4f) (Supplementary).Tha ìomhaighean gràin bunasach X-ray agus ìomhaighean TEM àrd-rèiteachaidh a’ sealltainn dìreach an dùmhlachd gualain agus an astar eadar na plèanaichean basal de 0.3 nm, a tha a rèir grafait.Bu chòir a thoirt fa-near gu bheil luachan δD (841 ± 394 ‰) agus δ15N (169 ± 95 ‰), saidhbhir ann an stuth organach aliphatic co-cheangailte ri phyllosilicates gràin garbh, beagan nas àirde na a’ chuibheasachd airson na sgìre gu lèir C (δD = 529 ‰).‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) ann an C0068.25 (Clàr Leasachail 4).Tha an sgrùdadh seo a’ moladh gum faodadh na h-organan làn aliphatic ann am phyllosilicates gràin garbh a bhith nas prìomhadaiche na na stuthan organach mun cuairt, leis gum faodadh an fheadhainn mu dheireadh a bhith air a dhol tro iomlaid isotopic leis an uisge mun cuairt anns a’ bhodhaig thùsail.Air an làimh eile, dh’ fhaodadh na h-atharrachaidhean isotopic seo a bhith co-cheangailte ris a’ phròiseas cruthachaidh tùsail.Tha e air a mhìneachadh gun deach silicates le còmhdach grinn ann an chondrites CI a chruthachadh mar thoradh air atharrachadh leantainneach air na cruinneachaidhean silicate anhydrous gràin-ghràin tùsail.Dh’ fhaodadh gun robh stuth organach làn aliphatic air a chruthachadh bho mholacilean ro-ruithear anns an diosc protoplanetary no meadhan eadar-rionnagach mus deach siostam na grèine a chruthachadh, agus an uairsin chaidh atharrachadh beagan rè atharrachaidhean uisge ann am buidheann phàrant Ryugu (mòr). Tha meud (<1.0 km) Ryugu ro bheag airson teas a-staigh a chumail suas airson atharrachadh uisgeach gus mèinnirean uisgeach25 a chruthachadh. Tha meud (<1.0 km) Ryugu ro bheag airson teas a-staigh gu leòr a chumail airson atharrachadh uisgeach gus mèinnirean uisgeach25 a chruthachadh. Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло длишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло для водномои mèinnear 25. Meud (<1.0 km) Tha Ryugu ro bheag airson teas gu leòr a-staigh a chumail airson atharrachadh uisge gus mèinnirean uisge a chruthachadh25. 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洏维 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洏维 Размер рюгу (<1,0,0,биделазодных Водалов25 . Tha meud Ryugu (<1.0 km) ro bheag airson taic a thoirt do theas a-staigh gus uisge atharrachadh gus mèinnean uisge a chruthachadh25.Mar sin, is dòcha gum bi feum air deichean de chilemeatairean ann am meud a thàinig roimhe Ryugu.Faodaidh stuth organach a tha beairteach ann an todhar alifhatach na co-mheasan isotop tùsail aca a chumail mar thoradh air co-cheangal ri phyllosilicates le gràin garbh.Ach, tha dearbh nàdar nan luchd-giùlan trom isotopic fhathast mì-chinnteach mar thoradh air a’ mheasgachadh iom-fhillte agus fìnealta de na diofar phàirtean anns na bloighean FIB sin.Faodaidh iad seo a bhith nan stuthan organach a tha beairteach ann an todhar aliphatic ann an gràinneagan Ryugu no phyllosilicates garbh timcheall orra.Thoir an aire gu bheil stuth organach anns cha mhòr a h-uile chondrite carbonaceous (a’ toirt a-steach chondrites CI) buailteach a bhith nas beairtiche ann an D na ann am phyllosilicates, ach a-mhàin CM Paris 24, 26 meteorites.
Is e plotaichean de mheud δD agus δ15N de sliseagan FIB a chaidh fhaighinn airson A0002.23 agus A0002.26, A0037.22 agus A0037.23 agus C0068.23, C0068.25 agus C0068.26 sliseagan FIB (seachdnar sliseagan de shiostaman grèine RyguMS le coimeas iomlan de thrì sliseagan FIBS ann an siostam grèine A. fige.4 (Clàr Leasachail 4)27,28.Tha atharrachaidhean meud ann an δD agus δ15N anns na pròifilean A0002, A0037, agus C0068 co-chòrdail ris an fheadhainn anns an IDP, ach nas àirde na anns na chondrites CM agus CI (Fig. 4).Thoir an aire gu bheil an raon de luachan δD airson sampall Comet 29 (-240 gu 1655 ‰) nas motha na an raon aig Ryugu.Tha na leabhraichean δD agus δ15N de phròifilean Ryukyu, mar riaghailt, nas lugha na an àbhaist airson comets den teaghlach Jupiter agus sgòth Oort (Fig. 4).Is dòcha gu bheil na luachan δD as ìsle de na chondrites CI a’ nochdadh buaidh truailleadh talmhainn anns na sampallan sin.Leis na rudan a tha coltach eadar Bells, Lake Tagish, agus IDP, is dòcha gu bheil an iomadachd mòr ann an luachan δD agus δN ann am gràineanan Ryugu a’ nochdadh atharrachaidhean anns na ciad ainmean-sgrìobhte isotopic de sgrìobhaidhean organach agus uisgeach ann an siostam na grèine tràth.Tha na h-atharrachaidhean isotopic coltach ri chèile ann an δD agus δN ann am mìrean Ryugu agus IDP a’ moladh gum faodadh an dà chuid a bhith air an cruthachadh bho stuth bhon aon thùs.Thathas a’ creidsinn gu bheil IDPn a’ tighinn bho thùsan cometary 14 .Mar sin, faodaidh stuth coltach ri comet a bhith ann an Ryugu agus/no co-dhiù siostam na grèine a-muigh.Ach, dh’ fhaodadh seo a bhith nas duilghe na tha sinn ag ràdh an seo air sgàth (1) am measgachadh de dh’ uisge spherulitic agus beairteach D air a’ bhuidhinn phàrant 31 agus (2) co-mheas D/H a’ chomadaidh mar ghnìomh gnìomh cometary 32 .Ach, chan eilear a’ tuigsinn gu h-iomlan na h-adhbharan airson an iomadachd a chaidh fhaicinn de isotopan haidridean agus nitrigin ann am gràineanan Ryugu, gu ìre air sgàth cho beag de mhion-sgrùdaidhean a tha rim faighinn an-diugh.Tha toraidhean siostaman isotope hydrogen agus nitrigin fhathast a’ togail a’ chothruim gu bheil a’ mhòr-chuid den stuth ann an Ryugu bho thaobh a-muigh an t-Siostam Solar agus mar sin dh’ fhaodadh gum bi e coltach ri comets.Cha do sheall ìomhaigh Ryugu co-dhàimh follaiseach eadar δ13C agus δ15N (Clàr Leasachail 4).
Tha an co-dhèanamh isotopic H agus N iomlan de ghràineanan Ryugu (cearcallan dearga: A0002, A0037; cearcallan gorm: C0068) co-cheangailte ri meud grèine 27, an teaghlach cuibheasach Jupiter (JFC27), agus comets sgòthan Oort (OCC27), IDP28, agus chondrules carbonaceous.Coimeas meteorite 27 (CI, CM, CR, C2-ung).Tha an sgrìobhadh isotopic air a thoirt seachad ann an Clàr Leasachail 4. Is e na loidhnichean dotagach na luachan isotop talmhainn airson H agus N.
Tha còmhdhail luaineach (me stuth organach agus uisge) chun Talamh fhathast na adhbhar dragh26,27,33.Faodaidh stuth organach submicron co-cheangailte ri phyllosilicates garbh ann am mìrean Ryugu a chaidh ainmeachadh san sgrùdadh seo a bhith na thùs cudromach de luaineachd.Tha stuth organach ann am phyllosilicates le gràin garbh air a dhìon nas fheàrr bho mhilleadh16,34 agus lobhadh35 na stuth organach ann am matrices grinn.Tha an co-dhèanamh isotopic nas truime de hydrogen anns na gràinean a’ ciallachadh nach eil e coltach gur iad sin an aon thùs de luaineachd a thèid a ghiùlan chun na Talmhainn thràth.Faodaidh iad a bhith air an measgachadh le co-phàirtean le co-dhèanamh hydrogen isotopic nas aotroime, mar a chaidh a mholadh o chionn ghoirid anns a 'bheachd gu bheil uisge grèine air a stiùireadh le gaoth ann an silicates.
Anns an sgrùdadh seo, tha sinn a 'sealltainn gu bheil meteorites CI, a dh'aindeoin cho cudromach' sa tha iad mar riochdairean bho cho-dhèanamh iomlan siostam na grèine, gu bheil 6,10 nan sampallan truaillidh talmhainn.Bidh sinn cuideachd a’ toirt seachad fianais dhìreach airson eadar-obrachadh eadar stuth fàs-bheairteach aliphatic beairteach agus mèinnirean uisgeach faisg air làimh agus a’ moladh gum faodadh stuth extrasolar a bhith ann an Ryugu37.Tha toraidhean an sgrùdaidh seo a’ nochdadh gu soilleir cho cudromach sa tha samplachadh dìreach de protoasteroids agus an fheum air sampallan air ais a ghiùlan fo chumhachan a tha gu tur neo-sheasmhach agus sterile.Tha an fhianais a tha air a thaisbeanadh an seo a’ sealltainn gu bheil mìrean Ryugu gun teagamh mar aon de na stuthan siostam grèine as neo-thruaillidh a tha rim faighinn airson rannsachadh obair-lann, agus gun teagamh leudaichidh tuilleadh sgrùdaidh air na sampallan prìseil sin ar tuigse air pròiseasan siostam grèine tràth.Is e gràineanan Ryugu an riochdachadh as fheàrr de cho-dhèanamh iomlan siostam na grèine.
Gus mion-structar iom-fhillte agus feartan ceimigeach sampallan sgèile submicron a dhearbhadh, chleachd sinn tomagrafaireachd coimpiutaireachd stèidhichte air rèididheachd synchrotron (SR-XCT) agus SR X-ray diffraction (XRD) -CT, mion-sgrùdadh FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM.Gun truailleadh, truailleadh mar thoradh air àile na talmhainn, agus gun mhilleadh bho ghràineanan mìn no sampallan meacanaigeach.Anns an eadar-ama, tha sinn air mion-sgrùdadh eagarach tomhas-lìonaidh a dhèanamh a’ cleachdadh sganadh microscopy dealanach (SEM) -EDS, EPMA, XRD, mion-sgrùdadh gnìomhachd neutron ionnsramaid (INAA), agus uidheamachd fluorination isotope laser ocsaidean.Tha na modhan assay air an sealltainn ann am Figear Leasachail 3 agus tha gach assay air a mhìneachadh anns na h-earrannan a leanas.
Chaidh mìrean bhon asteroid Ryugu fhaighinn air ais bhon mhodal ath-inntrigidh Hayabusa-2 agus an lìbhrigeadh gu Ionad Smachd JAXA ann an Sagamihara, Iapan, gun truailleadh àile na Talmhainn4.Às deidh caractar tùsail agus neo-sgriosail aig goireas air a stiùireadh le JAXA, cleachd soithichean gluasaid eadar-làraich a ghabhas ròin agus pocannan capsal sampall (criostail sapphire trast-thomhas 10 no 15 mm agus stàilinn gun staoin, a rèir meud sampall) gus casg a chuir air an àrainneachd a sheachnadh.àrainneachd.y agus/no truailleadh talmhainn (me ceò uisge, hydrocarbons, gasaichean àile agus mìrean mìn) agus tar-thruailleadh eadar sampallan rè ullachadh sampall agus còmhdhail eadar institiudan agus oilthighean38.Gus truailleadh agus truailleadh a sheachnadh mar thoradh air eadar-obrachadh le àile na talmhainn (galar uisge agus ocsaidean), chaidh a h-uile seòrsa ullachadh sampall (a ’toirt a-steach sgoltadh le tantalum chisel, a’ cleachdadh sàbh uèir daoimean cothromach (Meiwa Fosis Corporation DWS 3400) agus gearradh epoxy ullachadh airson stàladh) ann am bogsa miotag fo N2 tioram glan (puing drùchd: -80 gu -160 ° C).Tha a h-uile stuth a thathas a’ cleachdadh an seo air a ghlanadh le measgachadh de uisge ultrapure agus ethanol a’ cleachdadh tonnan ultrasonic de dhiofar tricead.
An seo bidh sinn a’ sgrùdadh cruinneachadh meteorite Institiud Sgrùdaidh Polar Nàiseanta (NIPR) de Ionad Sgrùdaidh Meteorite Antartaig (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 agus CY: Y 980115).
Airson gluasad eadar ionnstramaidean airson mion-sgrùdadh SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS agus TEM, chleachd sinn an neach-gleidhidh sampall ultrathin uile-choitcheann a chaidh a mhìneachadh ann an sgrùdaidhean roimhe38.
Chaidh mion-sgrùdadh SR-XCT de shampaill Ryugu a dhèanamh a’ cleachdadh siostam CT aonaichte BL20XU/SPring-8.Tha an siostam CT amalaichte air a dhèanamh suas de dhiofar mhodhan tomhais: raon sealladh farsaing agus modh rùn ìosal (WL) gus structar iomlan an t-sampall a ghlacadh, raon seallaidh cumhang agus modh àrd-rèiteachaidh (NH) airson tomhas ceart de raon sampall.ùidh agus radiographs gus pàtran sgaraidh fhaighinn de mheud an t-sampall, agus dèan XRD-CT gus diagram 2D ​​fhaighinn de na h-ìrean mèinnearachd plèana còmhnard san sampall.Thoir an aire gum faodar a h-uile tomhas a dhèanamh gun a bhith a’ cleachdadh an t-siostam togte gus an neach-gleidhidh sampall a thoirt air falbh bhon bhunait, a’ ceadachadh tomhasan ceart CT agus XRD-CT.Bha an lorgaire X-ray modh WL (BM AA40P; Hamamatsu Photonics) air a uidheamachadh le camara 4608 × 4608 picteil a bharrachd de mheatailt-ocsaid-leth-chonnsair (CMOS) (C14120-20P; Hamamatsu Photonics) le scintillator air a dhèanamh suas de 10 lutetium aluminium garnet µLuC 1 tighead: reul-chriostail µ1O 1 tighead: criostail singilteTha meud piogsail ann am modh WL timcheall air 0.848 µm.Mar sin, tha an raon seallaidh (FOV) ann am modh WL timcheall air 6 mm ann am modh cuir dheth CT.Bha an lorgaire X-ray modh NH (BM AA50; Hamamatsu Photonics) air a uidheamachadh le scintillator gadolinium-aluminium-gallium garnet 20 µm tiugh (Gd3Al2Ga3O12), camara CMOS (C11440-22CU) le rùn de 2048 × 2048;Hamamatsu Photonics) agus lionsa ×20.Is e meud piogsail ann am modh NH ~ 0.25 µm agus tha an raon seallaidh ~ 0.5 mm.Bha an lorgaire airson modh XRD (BM AA60; Hamamatsu Photonics) air a uidheamachadh le scintillator air a dhèanamh suas de scrion pùdar 50 µm tiugh P43 (Gd2O2S: Tb), camara CMOS rùn 2304 × 2304 piogsail (C15440-20UP; Hamamatsu Photonics) agus ath-dhealbhadh lionsan Hamamatsu.Tha meud piogsail èifeachdach de 19.05 µm aig an lorgaire agus raon seallaidh de 43.9 mm2.Gus an FOV a mheudachadh, chuir sinn an sàs modh CT dheth ann am modh WL.Tha an ìomhaigh solais tar-chuir airson ath-thogail CT a’ toirt a-steach ìomhaigh anns an raon 180 ° gu 360 ° air a nochdadh gu còmhnard timcheall an axis cuairteachaidh, agus ìomhaigh anns an raon 0 ° gu 180 °.
Ann am modh XRD, tha an beam X-ray air a chuimseachadh le truinnsear sòn Fresnel.Anns a 'mhodh seo, tha an lorgaire air a chuir 110 mm air cùlaibh an t-sampall agus tha an stad beam 3 mm air thoiseach air an lorgaire.Chaidh ìomhaighean sgaraidh anns an raon 2θ bho 1.43 ° gu 18.00 ° (grating pitch d = 16.6 - 1.32 Å) fhaighinn leis an spot X-ray le fòcas aig bonn raon sealladh an lorgaire.Bidh an sampall a’ gluasad gu dìreach aig amannan cunbhalach, le leth tionndadh airson gach ceum scan dìreach.Ma choinnicheas na mìrean mèinnearach ri suidheachadh Bragg nuair a thèid an cuairteachadh le 180 °, tha e comasach faighinn a-mach às na gràinean mèinnearach anns a’ phlèana chòmhnard.Chaidh na h-ìomhaighean sgaraidh an uairsin a chur còmhla ann an aon ìomhaigh airson gach ceum scan dìreach.Tha na suidheachaidhean measaidh SR-XRD-CT cha mhòr an aon rud ris an fheadhainn airson assay SR-XRD.Ann am modh XRD-CT, tha an lorgaire air a shuidheachadh 69 mm air cùl an t-sampall.Tha ìomhaighean eadar-dhealachaidh anns an raon 2θ a’ dol bho 1.2 ° gu 17.68 ° (d = 19.73 gu 1.35 Å), far a bheil an dà chuid beam X-ray agus an inneal cuibhreachaidh beam a rèir meadhan raon seallaidh an lorgaire.Sgan an sampall gu còmhnard agus cuairteachadh an sampall 180 °.Chaidh na h-ìomhaighean SR-XRD-CT ath-chruthachadh le dùmhlachd mèinnearachd as àirde mar luachan piogsail.Le sganadh còmhnard, mar as trice thèid an sampall a sganadh ann an ceumannan 500–1000.
Airson a h-uile deuchainn, chaidh an lùth X-ray a shuidheachadh aig 30 keV, leis gur e seo an ìre as ìsle de dhol a-steach do ghathan-X a-steach do mheteorites le trast-thomhas de mu 6 mm.B ’e an àireamh de dhealbhan a chaidh fhaighinn airson a h-uile tomhas CT rè cuairteachadh 180 ° 1800 (3600 airson a’ phrògram CT offset), agus b ’e an ùine nochdaidh airson na h-ìomhaighean 100 ms airson modh WL, 300 ms airson modh NH, 500 ms airson XRD, agus 50 ms.ms airson XRD-CT ms.Tha an ùine sgrùdaidh sampall àbhaisteach timcheall air 10 mionaidean ann am modh WL, 15 mionaidean ann am modh NH, 3 uairean airson XRD, agus 8 uairean airson SR-XRD-CT.
Chaidh ìomhaighean CT ath-chruthachadh le ro-mheasadh cùil convolutional agus gnàthachadh airson co-èifeachd lasachaidh sreathach bho 0 gu 80 cm-1.Chaidh am bathar-bog Slice a chleachdadh gus an dàta 3D a mhion-sgrùdadh agus chaidh am bathar-bog muXRD a chleachdadh gus dàta XRD a mhion-sgrùdadh.
Mean air mhean chaidh mìrean Ryugu stèidhichte air epoxy (A0029, A0037, C0009, C0014 agus C0068) a lìomhadh air an uachdar gu ìre film lapping daoimean 0.5 µm (3M) fo chumhachan tioram, a’ seachnadh an stuth a bhith a’ conaltradh ris an uachdar tron ​​​​phròiseas snasta.Chaidh uachdar snasta gach sampall a sgrùdadh an toiseach le microscopy aotrom agus an uairsin dealanan air ais air ais gus ìomhaighean mèinnearachd agus inneach (BSE) fhaighinn de na sampallan agus na h-eileamaidean càileachdail NIPR a ’cleachdadh SEM JEOL JSM-7100F uidheamaichte le speactrometer sgaoilidh lùth (AZtec).lùth) dealbh.Airson gach sampall, chaidh susbaint prìomh eileamaidean agus eileamaidean beaga a sgrùdadh a’ cleachdadh microanalyzer probe dealanach (EPMA, JEOL JXA-8200).Dèan mion-sgrùdadh air mìrean phyllosilicate agus carbonate aig 5 NA, inbhean nàdarra agus synthetigeach aig 15 keV, sulfides, magnetite, olivine, agus pyroxene aig 30 NA.Chaidh ìrean modal a thomhas bho mhapaichean eileamaid agus ìomhaighean BSE a’ cleachdadh bathar-bog ImageJ 1.53 le stairsnich iomchaidh air an suidheachadh gu neo-riaghailteach airson gach mèinnear.
Chaidh mion-sgrùdadh isotop ocsaidean a dhèanamh aig an Oilthigh Fhosgailte (Milton Keynes, RA) a’ cleachdadh siostam fluorination laser infridhearg.Chaidh sampallan Hayabusa2 a lìbhrigeadh don Oilthigh Fhosgailte 38 ann an soithichean làn nitrogen airson an gluasad eadar goireasan.
Chaidh sampall luchdachadh a dhèanamh ann am bogsa miotag nitrigin le ìre ocsaidean air a sgrùdadh fo 0.1%.Airson obair anailis Hayabusa2, chaidh neach-gleidhidh sampall Ni ùr a dhèanamh, anns nach robh ach dà tholl sampall (trast-thomhas 2.5 mm, doimhneachd 5 mm), aon airson gràineanan Hayabusa2 agus am fear eile airson inbhean obsidian a-staigh.Rè mion-sgrùdadh, chaidh an tobar sampall anns an robh stuth Hayabusa2 a chòmhdach le uinneag BaF2 a-staigh timcheall air 1 mm de thighead agus 3 mm ann an trast-thomhas gus an sampall a chumail rè an ath-bhualadh laser.Chaidh an sruth BrF5 chun sampall a chumail suas le sianal measgachadh gas air a ghearradh ann an neach-gleidhidh sampall Ni.Chaidh an seòmar sampall ath-dhealbhadh cuideachd gus an gabhadh a thoirt air falbh bhon loidhne fluorination falamh agus an uairsin fhosgladh ann am bogsa miotag làn nitrogen.Chaidh an seòmar dà-phìos a sheulachadh le ròn teannachaidh gasketed copair agus clamp slabhraidh EVAC Quick Release CeFIX 38.Tha uinneag BaF2 3 mm tiorma air mullach an t-seòmair a’ ceadachadh coimhead aig an aon àm air an sampall agus teasachadh laser.Às deidh an sampall a luchdachadh, clamp an seòmar a-rithist agus ath-cheangail ris an loidhne fluorinated.Mus deach mion-sgrùdadh a dhèanamh, chaidh an seòmar sampall a theasachadh fo falamh gu timcheall air 95 ° C thar oidhche gus taiseachd sam bith a thoirt air falbh.Às deidh teasachadh thar oidhche, chaidh cead a thoirt don t-seòmar fuarachadh gu teòthachd an t-seòmair agus an uairsin chaidh am pàirt a bha fosgailte don àile aig àm gluasad sampall a ghlanadh le trì cuibhreannan de BrF5 gus taiseachd a thoirt air falbh.Bidh na modhan-obrach sin a’ dèanamh cinnteach nach bi sampall Hayabusa 2 fosgailte don àile agus nach eil e air a thruailleadh le taiseachd bhon chuibhreann den loidhne fluorinated a tha air a fhionnarachadh chun àile aig àm luchdachadh sampall.
Chaidh sampallan gràin Ryugu C0014-4 agus Orgueil (CI) a sgrùdadh ann am modh “singilte” atharraichte42, fhad ‘s a chaidh mion-sgrùdadh Y-82162 (CY) a dhèanamh air aon treidhe le ioma tobraichean sampall41.Air sgàth an cothlamadh anhydrous, chan eil e riatanach aon dòigh a chleachdadh airson chondrites CY.Chaidh na sampallan a theasachadh le bhith a’ cleachdadh leusair infridhearg CO2 Photon Machines Inc.cumhachd 50 W (10.6 µm) air a chuir suas air gantry XYZ an làthair BrF5.Bidh an siostam bhidio togte a’ cumail sùil air cùrsa an ath-bhualadh.Às deidh fluorination, chaidh an O2 a chaidh a shaoradh a sgrìobadh le bhith a’ cleachdadh dà ribe nitrigin cryogenic agus leabaidh teasachaidh de KBr gus cus fluorine a thoirt air falbh.Chaidh co-dhèanamh isotopic de ocsaidean fìor-ghlan a sgrùdadh air speactrometer tomad dà-seanail Thermo Fisher MAT 253 le rùn mòr timcheall air 200.
Ann an cuid de chùisean, bha an ìre de O2 gaseous a chaidh a leigeil ma sgaoil rè freagairt an t-sampall nas lugha na 140 µg, is e sin an ìre tuairmseach airson a bhith a’ cleachdadh an inneal bellows air mòr-speactrometer MAT 253.Anns na cùisean sin, cleachd microvolumes airson mion-sgrùdadh.Às deidh mion-sgrùdadh a dhèanamh air na gràineanan Hayabusa2, chaidh an ìre a-staigh obsidian fluorinated agus chaidh a cho-dhèanamh isotope ocsaidean a dhearbhadh.
Bidh ions den chriomag NF+ NF3+ a’ toirt buaidh air an t-seam le tomad 33 (16O17O).Gus cuir às don duilgheadas seo a dh’ fhaodadh a bhith ann, bidh a ’mhòr-chuid de shamhlaichean air an giullachd a’ cleachdadh modhan dealachaidh cryogenic.Faodar seo a dhèanamh san t-slighe air adhart ro sgrùdadh MAT 253 no mar dhàrna sgrùdadh le bhith a’ tilleadh a’ ghas sgrùdaichte air ais chun chriathar moileciuil sònraichte agus ga thoirt air ais às deidh an dealachadh cryogenic.Tha dealachadh cryogenic a’ toirt a-steach a bhith a’ toirt gas do chriathar moileciuil aig teòthachd nitrigin liùlach agus an uairsin ga sgaoileadh a-steach do chriathar moileciuil bun-sgoile aig teòthachd -130 ° C.Tha deuchainnean farsaing air sealltainn gu bheil NF + fhathast air a’ chiad chriathar moileciuil agus nach eil bloigh mhòr a’ tachairt a’ cleachdadh an dòigh seo.
Stèidhichte air mion-sgrùdaidhean air na h-inbhean obsidian a-staigh againn, is e cruinneas iomlan an t-siostaim ann am modh bellows: ±0.053 ‰ airson δ17O, ±0.095‰ airson δ18O, ±0.018‰ airson Δ17O (2 sd).Tha mion-sgrùdadh isotop ocsaidean air a thoirt seachad anns a’ chomharra delta àbhaisteach, far a bheil delta18O air a thomhas mar:
Cleachd an co-mheas 17O/16O airson δ17O cuideachd.Is e VSMOW an inbhe eadar-nàiseanta airson Inbhe Uisge Mara Vienna.Tha Δ17O a’ riochdachadh an dealachaidh bho loidhne bloigh na talmhainn, agus is e am foirmle àireamhachaidh: Δ17O = δ17O – 0.52 × δ18O.Chaidh a h-uile dàta a tha air a thaisbeanadh ann an Clàr Leasachail 3 atharrachadh beàrn.
Chaidh earrannan timcheall air 150 gu 200 nm de thighead a thoirt a-mach à gràineanan Ryugu a’ cleachdadh ionnstramaid Hitachi High Tech SMI4050 FIB aig JAMSTEC, Institiud Samplachaidh Kochi Core.Thoir an aire gun deach a h-uile earrann FIB fhaighinn air ais bho mhìrean neo-ullaichte de ghràineanan neo-ullaichte às deidh dhaibh a bhith air an toirt air falbh bho shoithichean làn gas N2 airson gluasad eadar-obair.Cha deach na pìosan sin a thomhas le SR-CT, ach chaidh an giullachd le glè bheag de dh’ àile na talmhainn gus milleadh is truailleadh a sheachnadh a dh’ fhaodadh buaidh a thoirt air speactram carbon K-iomall.Às deidh còmhdach dìon tungstain a thasgadh, chaidh an roinn ùidh (suas gu 25 × 25 μm2) a ghearradh agus a theannachadh le beam ion Ga + aig bholtadh luathachaidh de 30 kV, an uairsin aig 5 kV agus sruth probe de 40 pA gus milleadh uachdar a lughdachadh.Chaidh na h-earrannan ultrathin an uairsin a chuir air mogal copair leudaichte (Kochi mogaill) 39 a’ cleachdadh micromanipulator uidheamaichte le FIB.
Chaidh cruinneagan Ryugu A0098 (1.6303mg) agus C0068 (0.6483mg) a sheulachadh dà uair ann an siotaichean polyethylene fìor-ghlan fìor-ghlan ann am bogsa miotag làn de nitrigin air an SPring-8 gun eadar-obrachadh sam bith le àile na talmhainn.Chaidh sampall ullachadh airson JB-1 (creag iomraidh geòlais a chuir an Geological Survey of Japan a-mach) a dhèanamh aig Oilthigh Metropolitan Tokyo.
Tha INAA air a chumail aig an Institiud airson Rèididheachd Amalaichte agus Saidheansan Niùclasach, Oilthigh Kyoto.Chaidh na sampallan irradiated dà uair le diofar chuairtean irradachaidh air an taghadh a rèir leth-beatha an niuclid a chaidh a chleachdadh airson tomhas eileamaidean.An toiseach, chaidh an sampall a irradachadh ann an tiùb irradachaidh giuthais airson 30 diogan.Sruth de neutronan teirmeach agus luath ann am fige.Is e 3 4.6 × 1012 agus 9.6 × 1011 cm-2 s-1, fa leth, airson susbaint Mg, Al, Ca, Ti, V agus Mn a dhearbhadh.Chaidh ceimigean leithid MgO (99.99% purity, Soekawa Chemical), Al (99.9% purity, Soekawa Chemical), agus Si metal (99.999% purity, FUJIFILM Wako Pure Chemical) a irradachadh cuideachd gus ceartachadh airson a bhith a’ cur bacadh air ath-bheachdan niùclasach leithid (n, n).Chaidh an sampall cuideachd irradiated le sodium chloride (99.99% purity; MANAC) gus ceartachadh airson atharrachaidhean ann an neutron flux.
Às deidh irradachadh neutron, chaidh fear ùr a chuir na àite an duilleag polyethylene a-muigh, agus chaidh an rèididheachd gamma a chaidh a sgaoileadh leis an sampall agus an iomradh a thomhas sa bhad le lorgaire Ge.Chaidh na h-aon sampaill ath-irradachadh airson 4 uairean ann an tiùb irradachaidh giuthais.Tha sruthan neutron teirmeach agus luath aig 2 de 5.6 1012 agus 1.2 1012 cm-2 s-1, fa leth, airson a bhith a’ dearbhadh Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, Susbaint Se, Sb, Os, Ir agus Au.Chaidh sampallan smachd de Ga, As, Se, Sb, Os, Ir, agus Au a irradachadh le bhith a’ cur a-steach suimean iomchaidh (bho 10 gu 50 μg) de fhuasglaidhean àbhaisteach de cho-chruinneachaidhean aithnichte de na h-eileamaidean sin air dà phìos de phàipear sìoltachaidh, agus an uairsin irradachadh nan sampallan.Chaidh an cunntas gamma-ray a dhèanamh aig Institiud Rèididheachd Amalaichte agus Saidheansan Niùclasach, Oilthigh Kyoto agus Ionad Sgrùdaidh RI, Oilthigh Metropolitan Tokyo.Tha modhan sgrùdaidh agus stuthan fiosrachaidh airson dearbhadh cainneachdail air eileamaidean INAA an aon rud ris an fheadhainn a chaidh a mhìneachadh san obair a rinn sinn roimhe.
Chaidh diffractometer X-ray (Rigaku SmartLab) a chleachdadh gus pàtrain sgaraidh de shamhlaichean Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) agus C0087 (<1 mg) aig NIPR a chruinneachadh. Chaidh diffractometer X-ray (Rigaku SmartLab) a chleachdadh gus pàtrain sgaraidh de shamhlaichean Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) agus C0087 (<1 mg) aig NIPR a chruinneachadh. Рентгеновский дифрактометр (Rigaku SmartLab) использовали для сбора дифракционных картин образцов Ryugu A0039 (<0 7 C) Ryugu A0039 (<0 7 C (<1 мг) anns an NIPR. Chaidh diffractometer X-ray (Rigaku SmartLab) a chleachdadh gus pàtrain sgaraidh de shampaill Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg), agus C0087 (<1 mg) ann an NIPR a chruinneachadh.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 和使 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 和 Дифрактограммы образцов Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (<1 мг) agus C0087 (<1 мг) были получены в NIPR с исполкомпания метра (Rigaku SmartLab). Chaidh pàtrain sgaraidh X-ray de shamhlaichean Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) agus C0087 (<1 mg) fhaighinn aig NIPR a’ cleachdadh diffractometer X-ray (Rigaku SmartLab).Chaidh a h-uile sampall a chuir a-steach do phùdar mìn air wafer neo-mheòrachail silicon a’ cleachdadh truinnsear glainne sapphire agus an uairsin air a sgaoileadh gu cothromach air an wafer neo-mheòrachail silicon gun leaghan (uisge no alcol).Tha na cumhaichean tomhais mar a leanas: Cu Kα Tha rèididheachd X-ray air a chruthachadh aig bholtadh tiùba de 40 kV agus sruth tiùba de 40 mA, is e fad an t-slit cuibhreachaidh 10 mm, is e ceàrn an eadar-dhealachaidh (1/6) °, is e astar cuairteachaidh an itealain 20 rpm, agus tha an raon 2θ (dùbailte 00 ° agus mion-sgrùdadh 3 uairean) gu timcheall air 3 uairean.Chaidh optics Bragg Brentano a chleachdadh.Is e lorgaire leth-sheòrsach silicon aon-mheudach a th’ anns an lorgaire (D/teX Ultra 250).Chaidh X-ghathan de Cu Kβ a thoirt air falbh le criathrag Ni.A’ cleachdadh sampaill a bha rim faighinn, chaidh coimeas a dhèanamh eadar tomhasan de saponite magnesian synthetigeach (JCSS-3501, Kunimine Industries CO. Ltd), serpentine (nathair duilleach, Miyazu, Nikka) agus pyrrhotite (monoclinic 4C, Chihua, Mexico Watts) gus stùcan aithneachadh agus cleachdadh dàta eadar-dhealachaidh faidhle pùdar dàta bhon Ionad Eadar-nàiseanta airson Diffraction Dol-106 (PDF-16) PDF 00-019-0629).Chaidh dàta sgaraidh bho Ryugu a choimeas cuideachd ri dàta air chondrites carbonaceous hydroalated, Orgueil CI, Y-791198 CM2.4, agus Y 980115 CY (ìre teasachaidh III, 500-750 ° C).Sheall an coimeas rudan coltach ri Orgueil, ach chan ann le Y-791198 agus Y 980115.
Chaidh speactra NEXAFS le iomall gualain K de earrannan ultrathin de shamhlaichean air an dèanamh bho FIB a thomhas a’ cleachdadh an t-seanail STXM BL4U aig goireas synchrotron UVSOR aig Institiud nan Saidheansan Molecular (Okazaki, Iapan).Tha meud spot beam le fòcas optigeach le truinnsear sòn Fresnel timcheall air 50 nm.Is e an ceum lùtha 0.1 eV airson structar grinn na sgìre faisg air iomall (283.6–292.0 eV) agus 0.5 eV (280.0–283.5 eV agus 292.5–300.0 eV) airson aghaidhean aghaidh is cùil na sgìre.chaidh an ùine airson gach piogsail deilbh a shuidheachadh gu 2 ms.Às deidh falmhachadh, chaidh seòmar anailis STXM a lìonadh le helium aig cuideam timcheall air 20 mbar.Bidh seo a’ cuideachadh le bhith a’ lughdachadh gluasad teirmeach den uidheamachd optics X-ray anns an t-seòmar agus neach-gleidhidh sampall, a bharrachd air a bhith a’ lughdachadh milleadh sampall agus / no oxidation.Chaidh speactram gualain NEXAFS K-edge a chruthachadh bho dhàta air a chruachadh a’ cleachdadh bathar-bog aXis2000 agus bathar-bog giullachd dàta STXM seilbh.Thoir an aire gu bheil a’ chùis gluasaid sampall agus am bogsa miotag air an cleachdadh gus sampall oxidation agus truailleadh a sheachnadh.
Às deidh mion-sgrùdadh STXM-NEXAFS, chaidh co-dhèanamh isotopic de hydrogen, gualain, agus naitridean de sliseagan Ryugu FIB a sgrùdadh a’ cleachdadh ìomhaighean isotop le JAMSTEC NanoSIMS 50L.Tha beam bun-sgoile Cs + cuimsichte de mu 2 pA airson mion-sgrùdadh isotope gualain agus naitridean agus timcheall air 13 pA airson mion-sgrùdadh isotope haidridean air a ro-aithris thairis air raon timcheall air 24 × 24 µm2 gu 30 × 30 µm2 air an sampall.Às deidh ro-aithris 3-mionaid aig sruth bun-beam a bha an ìre mhath làidir, chaidh gach mion-sgrùdadh a thòiseachadh às deidh dha dian beam àrd-sgoile a bhith seasmhach.Airson mion-sgrùdadh air isotopan gualain agus naitridean, chaidh ìomhaighean de 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– agus 12C15N – fhaighinn aig an aon àm a’ cleachdadh seachd lorg ioma-fhillteadair dealanach le rùn mòr de mu 9000, a tha gu leòr airson a h-uile stuth isotopic iomchaidh a sgaradh.eadar-theachd (ie 12C1H air 13C agus 13C14N air 12C15N).Airson mion-sgrùdadh air isotopan haidridean, chaidh ìomhaighean 1H-, 2D- agus 12C- fhaighinn le rùn mòr timcheall air 3000 le ioma-lorg a’ cleachdadh trì iomadachaidhean dealanach.Tha gach mion-sgrùdadh air a dhèanamh suas de 30 ìomhaigh scan den aon raon, le aon ìomhaigh air a dhèanamh suas de 256 × 256 piogsail airson mion-sgrùdadh carbon is nitrogen isotope agus 128 × 128 piogsail airson mion-sgrùdadh isotope hydrogen.Is e an ùine dàil 3000 µs gach piogsail airson mion-sgrùdadh carbon is nitrogen isotope agus 5000 µs gach piogsail airson mion-sgrùdadh isotope hydrogen.Tha sinn air 1-hydroxybenzotriazole hydrate a chleachdadh mar inbhean isotopan haidridean, gualain agus nitrigin gus bloigh mòr ionnsramaid a chalpachadh45.
Gus co-dhèanamh isotopic sileaconach de ghrafait presolar a dhearbhadh anns a’ phròifil FIB C0068-25, chleachd sinn sia iomadachaidhean dealanach le mòr-rùn de mu 9000. Tha na h-ìomhaighean air an dèanamh suas de 256 × 256 piogsail le ùine dàil de 3000 µs gach piogsail.Rinn sinn calibrachadh air ionnstramaid bloigh mòr a’ cleachdadh wafers sileaconach mar inbhean isotope hydrogen, carbon agus sileaconach.
Chaidh ìomhaighean isotope a ghiullachd a’ cleachdadh bathar-bog ìomhaighean NanoSIMS45 aig NASA.Chaidh an dàta a cheartachadh airson ùine marbh iomadachaidh dealanach (44 ns) agus buaidhean ruighinn leth-aon-aon.Co-thaobhadh sgan eadar-dhealaichte airson gach ìomhaigh gus a cheartachadh airson gluasad ìomhaigh aig àm togail.Tha an ìomhaigh isotope mu dheireadh air a chruthachadh le bhith a’ cur ionsan àrd-sgoile bho gach ìomhaigh airson gach piogsail scan.
Às deidh mion-sgrùdadh STXM-NEXAFS agus NanoSIMS, chaidh na h-aon earrannan FIB a sgrùdadh a ’cleachdadh miocroscop dealanach tar-chuir (JEOL JEM-ARM200F) aig bholtadh luathachaidh de 200 kV aig Kochi, JAMSTEC.Chaidh am microstructure fhaicinn a’ cleachdadh TEM raon soilleir agus TEM sganaidh àrd-cheàrn ann an raon dorcha.Chaidh ìrean mèinnearachd a chomharrachadh le eadar-dhealachadh dealanach spot agus ìomhaighean còmhlan lattice, agus chaidh mion-sgrùdadh ceimigeach a dhèanamh le EDS le lorgaire gluasad sileacain 100 mm2 agus bathar-bog Stèisean Sgrùdaidh JEOL 4.30.Airson mion-sgrùdadh cainneachdail, chaidh an dian X-ray àbhaisteach airson gach eileamaid a thomhas ann am modh sganaidh TEM le ùine togail dàta stèidhichte de 30 s, raon sganaidh beam de ~ 100 × 100 nm2, agus sruth beam de 50 pA.Chaidh an co-mheas (Si + Al) -Mg-Fe ann an silicates sreathach a dhearbhadh a ’cleachdadh a’ cho-èifeachd deuchainneach k, air a cheartachadh airson tiugh, a fhuaireadh bho inbhe de pyropagarnet nàdarra.
Gheibhear a h-uile dealbh agus mion-sgrùdadh a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh seo air Siostam Tasglann Dàta is Conaltraidh JAXA (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2.Tha an artaigil seo a’ toirt seachad an dàta tùsail.
Kitari, K. et al.Dèanamh uachdar de asteroid 162173 Ryugu mar a chaidh fhaicinn leis an ionnstramaid Hayabusa2 NIRS3.Saidheans 364, 272–275.
Kim, AJ Chondrites carbonaceous seòrsa Yamato (CY): analogues de uachdar asteroid Ryugu?Geo-cheimigeachd 79, 125531 (2019).
Pilorjet, S. et al.Chaidh a’ chiad sgrùdadh co-dhèanamh de shampaill Ryugu a dhèanamh a’ cleachdadh miocroscop hyperspectral MicroOmega.Reultair Nàiseanta.6, 221–225 (2021).
Yada, T. et al.Thill mion-sgrùdadh tòiseachaidh air sampall Hyabusa2 bhon asteroid seòrsa C Ryugu.Reultair Nàiseanta.6, 214–220 (2021).