Nature.com ની મુલાકાત લેવા બદલ આભાર.તમે જે બ્રાઉઝર સંસ્કરણનો ઉપયોગ કરી રહ્યાં છો તે મર્યાદિત CSS સપોર્ટ ધરાવે છે.શ્રેષ્ઠ અનુભવ માટે, અમે ભલામણ કરીએ છીએ કે તમે અપડેટ કરેલ બ્રાઉઝરનો ઉપયોગ કરો (અથવા Internet Explorer માં સુસંગતતા મોડને અક્ષમ કરો).આ દરમિયાન, સતત સમર્થન સુનિશ્ચિત કરવા માટે, અમે શૈલીઓ અને JavaScript વિના સાઇટને રેન્ડર કરીશું.
અસ્થિર અને કાર્બનિક પદાર્થોથી સમૃદ્ધ, સી-પ્રકારના એસ્ટરોઇડ પૃથ્વી પરના પાણીના મુખ્ય સ્ત્રોતોમાંના એક હોઈ શકે છે.હાલમાં, કાર્બન-બેરિંગ કોન્ડ્રાઇટ્સ તેમની રાસાયણિક રચનાનો શ્રેષ્ઠ વિચાર આપે છે, પરંતુ ઉલ્કાઓ વિશેની માહિતી વિકૃત છે: ફક્ત સૌથી ટકાઉ પ્રકારો વાતાવરણમાં પ્રવેશતા અને પછી પૃથ્વીના પર્યાવરણ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે.અહીં અમે હાયાબુસા-2 અવકાશયાન દ્વારા પૃથ્વી પર પહોંચાડવામાં આવેલા પ્રાથમિક રયુગુ કણના વિગતવાર વોલ્યુમેટ્રિક અને માઇક્રોએનાલિટીકલ અભ્યાસના પરિણામો રજૂ કરીએ છીએ.Ryugu કણો રાસાયણિક રીતે અપૂર્ણાંકિત પરંતુ પાણી-બદલાયેલ CI (Iwuna-type) chondrites સાથે રચનામાં ગાઢ મેળ દર્શાવે છે, જેનો વ્યાપકપણે સૌરમંડળની એકંદર રચનાના સૂચક તરીકે ઉપયોગ થાય છે.આ નમૂનો સમૃદ્ધ એલિફેટિક ઓર્ગેનિક્સ અને સ્તરવાળી સિલિકેટ્સ વચ્ચેનો જટિલ અવકાશી સંબંધ દર્શાવે છે અને પાણીના ધોવાણ દરમિયાન મહત્તમ તાપમાન લગભગ 30 °C સૂચવે છે.અમને એક્સ્ટ્રાસોલર મૂળ સાથે સુસંગત ડ્યુટેરિયમ અને ડાયઝોનિયમની વિપુલતા મળી.Ryugu કણો એ અત્યાર સુધી અભ્યાસ કરાયેલ સૌથી અશુદ્ધ અને અવિભાજ્ય એલિયન સામગ્રી છે અને સૌરમંડળની એકંદર રચનામાં શ્રેષ્ઠ રીતે ફિટ છે.
જૂન 2018 થી નવેમ્બર 2019 સુધી, જાપાન એરોસ્પેસ એક્સપ્લોરેશન એજન્સી (JAXA) Hayabusa2 અવકાશયાન એ એસ્ટરોઇડ Ryugu નો વ્યાપક રીમોટ સર્વે હાથ ધર્યો હતો.હાયાબુસા-2 ખાતે નીયર ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોમીટર (NIRS3) ના ડેટા સૂચવે છે કે Ryugu થર્મલી અને/અથવા શોક-મેટામોર્ફિક કાર્બોનેસીયસ કોન્ડ્રાઇટ્સ જેવી સામગ્રીથી બનેલું હોઈ શકે છે.સૌથી નજીકનો મેળ સીવાય કોન્ડ્રાઇટ (યામાટો પ્રકાર) 2 છે. રયુગુના નીચા અલ્બેડોને મોટી સંખ્યામાં કાર્બન-સમૃદ્ધ ઘટકોની હાજરી, તેમજ કણોનું કદ, છિદ્રાળુતા અને અવકાશી હવામાન અસરો દ્વારા સમજાવી શકાય છે.હાયાબુસા-2 અવકાશયાન એ રયુગા પર બે ઉતરાણ અને નમૂના સંગ્રહ કર્યા.21 ફેબ્રુઆરી, 2019 ના રોજ પ્રથમ ઉતરાણ દરમિયાન, સપાટીની સામગ્રી પ્રાપ્ત કરવામાં આવી હતી, જે રીટર્ન કેપ્સ્યુલના કમ્પાર્ટમેન્ટ Aમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવી હતી, અને 11 જુલાઈ, 2019 ના રોજ બીજા ઉતરાણ દરમિયાન, નાના પોર્ટેબલ ઇમ્પેક્ટર દ્વારા રચાયેલા કૃત્રિમ ખાડાની નજીક સામગ્રી એકત્રિત કરવામાં આવી હતી.આ નમૂનાઓ વોર્ડ સીમાં સંગ્રહિત છે. JAXA-સંચાલિત સવલતોમાં વિશિષ્ટ, અશુદ્ધ અને શુદ્ધ નાઇટ્રોજનથી ભરેલા ચેમ્બરમાં સ્ટેજ 1 માં કણોની પ્રારંભિક બિન-વિનાશક લાક્ષણિકતા દર્શાવે છે કે Ryugu કણો સૌથી વધુ CI4 કોન્ડ્રાઇટ્સ જેવા હતા અને "વિવિધ" સ્તરના વિવિધ સ્તરો પ્રદર્શિત કરે છે.Ryugu નું દેખીતી રીતે વિરોધાભાસી વર્ગીકરણ, CY અથવા CI chondrites જેવું જ છે, ફક્ત Ryugu કણોના વિગતવાર સમસ્થાનિક, તત્વ અને ખનિજ લક્ષણો દ્વારા ઉકેલી શકાય છે.અહીં પ્રસ્તુત પરિણામો એ નક્કી કરવા માટે એક નક્કર આધાર પૂરો પાડે છે કે એસ્ટરોઇડ Ryugu ની એકંદર રચના માટે આ બે પ્રારંભિક સ્પષ્ટતાઓ સૌથી વધુ સંભવિત છે.
કોચી ટીમનું સંચાલન કરવા માટે આઠ રયુગુ ગોળીઓ (અંદાજે 60mg કુલ), ચાર ચેમ્બર Aમાંથી અને ચાર ચેમ્બર Cમાંથી, ફેઝ 2 ને સોંપવામાં આવી હતી.અભ્યાસનો મુખ્ય ધ્યેય એસ્ટરોઇડ રયુગુની પ્રકૃતિ, ઉત્પત્તિ અને ઉત્ક્રાંતિ ઇતિહાસને સ્પષ્ટ કરવાનો છે અને અન્ય જાણીતા બહારની દુનિયાના નમુનાઓ જેમ કે કોન્ડ્રાઇટ્સ, આંતરગ્રહીય ધૂળના કણો (IDPs) અને પરત આવતા ધૂમકેતુઓ સાથે સમાનતા અને તફાવતોનું દસ્તાવેજીકરણ કરવાનો છે.નાસાના સ્ટારડસ્ટ મિશન દ્વારા એકત્ર કરાયેલા નમૂનાઓ.
પાંચ રિયુગુ અનાજ (A0029, A0037, C0009, C0014 અને C0068) ના વિગતવાર ખનિજ વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે તેઓ મુખ્યત્વે ઝીણા અને બરછટ-દાણાવાળા ફાયલોસિલિકેટ્સથી બનેલા છે (~64–88 વોલ્યુમ.%; Fig., 11)અને વધારાનું કોષ્ટક 1).બરછટ-દાણાવાળા ફાયલોસિલિકેટ્સ ઝીણા દાણાવાળા, ફિલોસિલિકેટ-સમૃદ્ધ મેટ્રિસેસ (કદમાં થોડા માઇક્રોન કરતાં ઓછા) પિનેટ એગ્રીગેટ્સ (કદમાં દસ માઇક્રોન સુધી) તરીકે થાય છે.સ્તરવાળા સિલિકેટ કણો સર્પેન્ટાઇન-સેપોનાઇટ સિમ્બિઓન્ટ્સ છે (ફિગ. 1c).(Si + Al)-Mg-Fe નકશો એ પણ બતાવે છે કે બલ્ક લેયર્ડ સિલિકેટ મેટ્રિક્સ સર્પેન્ટાઇન અને સેપોનાઇટ (ફિગ. 2a, b) વચ્ચે મધ્યવર્તી રચના ધરાવે છે.ફિલોસિલિકેટ મેટ્રિક્સમાં કાર્બોનેટ ખનિજો (~2–21 વોલ્યુમ.%), સલ્ફાઇડ ખનિજો (~2.4–5.5 વોલ્યુમ.%), અને મેગ્નેટાઇટ (~3.6–6.8 વોલ્યુમ.%) હોય છે.આ અભ્યાસ (C0009)માં તપાસવામાં આવેલા એક કણોમાં નિર્જળ સિલિકેટ્સ (ઓલિવિન અને પાયરોક્સીન) ની થોડી માત્રા (~0.5 વોલ્યુમ.%) છે, જે કાચો રયુગુ પથ્થર5 બનાવનાર સ્ત્રોત સામગ્રીને ઓળખવામાં મદદ કરી શકે છે.આ નિર્જળ સિલિકેટ Ryugu ગોળીઓમાં દુર્લભ છે અને માત્ર C0009 પેલેટમાં હકારાત્મક રીતે ઓળખાય છે.કાર્બોનેટ મેટ્રિક્સમાં ટુકડાઓ (થોડા સો માઇક્રોન કરતાં ઓછા), મોટાભાગે ડોલોમાઇટ, કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ અને બ્રિનેલની થોડી માત્રા સાથે હાજર હોય છે.મેગ્નેટાઇટ અલગ કણો, ફ્રેમ્બોઇડ્સ, તકતીઓ અથવા ગોળાકાર એકંદર તરીકે થાય છે.સલ્ફાઇડ્સ મુખ્યત્વે અનિયમિત ષટ્કોણ પ્રિઝમ/પ્લેટ અથવા લેથના રૂપમાં પાયરોટાઇટ દ્વારા રજૂ થાય છે.મેટ્રિક્સમાં સબમાઇક્રોન પેન્ટલેન્ડાઇટ અથવા પાયરોટાઇટ સાથે સંયોજનમાં મોટી માત્રામાં હોય છે. કાર્બન-સમૃદ્ધ તબક્કાઓ (<10 µm કદમાં) ફિલોસિલિકેટ-સમૃદ્ધ મેટ્રિક્સમાં સર્વવ્યાપક રીતે જોવા મળે છે. કાર્બન-સમૃદ્ધ તબક્કાઓ (<10 µm કદમાં) ફિલોસિલિકેટ-સમૃદ્ધ મેટ્રિક્સમાં સર્વવ્યાપક રીતે જોવા મળે છે. Богатые углеродом фазы (размером <10 мкм) встречаются повсеместно в богатой филлосиликатами матрице. કાર્બન-સમૃદ્ધ તબક્કાઓ (<10 µm કદમાં) ફિલોસિલિકેટ-સમૃદ્ધ મેટ્રિક્સમાં સર્વવ્યાપક રીતે જોવા મળે છે.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. કાર્બન-સમૃદ્ધ તબક્કાઓ (<10 µm કદમાં) ફિલોસિલિકેટ-સમૃદ્ધ મેટ્રિક્સમાં પ્રબળ છે.અન્ય આનુષંગિક ખનિજો પૂરક કોષ્ટક 1 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. C0087 અને A0029 અને A0037 મિશ્રણના એક્સ-રે વિવર્તન પેટર્નમાંથી નિર્ધારિત ખનિજોની સૂચિ CI (Orgueil) chondrite માં નિર્ધારિત સાથે ખૂબ સુસંગત છે, પરંતુ C0087 (Orgueil) chondrite (સીએમએમએચવાય) સાથે ખૂબ જ અલગ અને મોટા પ્રમાણમાં અલગ છે. ડેટા અને પૂરક આકૃતિ 2).Ryugu અનાજ (A0098, C0068) ની કુલ તત્વ સામગ્રી પણ chondrite 6 CI (વિસ્તૃત ડેટા, ફિગ. 2 અને પૂરક કોષ્ટક 2) સાથે સુસંગત છે.તેનાથી વિપરિત, CM કોન્ડ્રાઈટ્સ સાધારણ અને અત્યંત અસ્થિર તત્વોમાં, ખાસ કરીને Mn અને Zn અને પ્રત્યાવર્તન તત્વોમાં વધારે છે.કેટલાક તત્વોની સાંદ્રતા મોટા પ્રમાણમાં બદલાય છે, જે વ્યક્તિગત કણોના નાના કદ અને પરિણામી નમૂનાના પૂર્વગ્રહને કારણે નમૂનાની સહજ વિજાતીયતાનું પ્રતિબિંબ હોઈ શકે છે.તમામ પેટ્રોલોજિકલ, મિનરોલોજીકલ અને એલિમેન્ટલ લાક્ષણિકતાઓ સૂચવે છે કે Ryugu અનાજ CI8,9,10 chondrites જેવા જ છે.એક નોંધપાત્ર અપવાદ એ રયુગુ અનાજમાં ફેરીહાઇડ્રાઇટ અને સલ્ફેટની ગેરહાજરી છે, જે સૂચવે છે કે CI કોન્ડ્રાઇટ્સમાં આ ખનિજો પાર્થિવ હવામાન દ્વારા રચાયા હતા.
a, Mg Kα (લાલ), Ca Kα (લીલો), Fe Kα (વાદળી), અને S Kα (પીળો) ડ્રાય પોલિશ્ડ વિભાગ C0068 ની સંયુક્ત એક્સ-રે છબી.અપૂર્ણાંકમાં સ્તરવાળી સિલિકેટ્સ (લાલ: ~88 વોલ%), કાર્બોનેટ (ડોલોમાઇટ; આછો લીલો: ~1.6 વોલ%), મેગ્નેટાઇટ (વાદળી: ~5.3 વોલ%) અને સલ્ફાઇડ્સ (પીળો: સલ્ફાઇડ = ~2.5% વોલ્યુમ. નિબંધ. b, કોન્ટોર-એ-ડોલોમા પ્રદેશમાં કોન્ટૂર ક્ષેત્રની ઇમેજ; બેક-ડોલોમાઇટ) FeS એ આયર્ન સલ્ફાઇડ છે; મેગ – મેગ્નેટાઇટ; રસ – સાબુનો પત્થર; Srp – સર્પેન્ટાઇન. c, ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (TEM) લાક્ષણિક સેપોનાઇટ-સર્પેન્ટાઇન ઇન્ટરગ્રોથની છબી જે 0.7 nm અને 1.1 nm ના સર્પેન્ટાઇન અને સેપોનાઇટ જાળી બેન્ડ દર્શાવે છે.
Ryugu A0037 (ઘન લાલ વર્તુળો) અને C0068 (ઘન વાદળી વર્તુળો) કણોના મેટ્રિક્સ અને સ્તરવાળી સિલિકેટ (% પર) ની રચના (Si+Al)-Mg-Fe ટર્નરી સિસ્ટમમાં બતાવવામાં આવી છે.a, CI chondrites (Ivuna, Orgueil, Alais) 16 સામે ઇલેક્ટ્રોન પ્રોબ માઇક્રોએનાલિસિસ (EPMA) પરિણામોની સરખામણી માટે ગ્રેમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે.b, સ્કેનિંગ TEM (STEM) અને એનર્જી ડિસ્પર્સિવ એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (EDS) વિશ્લેષણ Orgueil9 અને Murchison46 meteorites અને hydrated IDP47 સાથે સરખામણી માટે દર્શાવવામાં આવ્યું છે.આયર્ન સલ્ફાઇડના નાના કણોને ટાળીને ઝીણા દાણાવાળા અને બરછટ-દાણાવાળા ફિલોસિલિકેટ્સનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું.a અને b માં ડોટેડ રેખાઓ સેપોનાઈટ અને સર્પેન્ટાઈનની વિસર્જન રેખાઓ દર્શાવે છે.a માં આયર્ન-સમૃદ્ધ રચના સ્તરવાળી સિલિકેટ અનાજની અંદર સબમાઇક્રોન આયર્ન સલ્ફાઇડ અનાજને કારણે હોઈ શકે છે, જેને EPMA વિશ્લેષણના અવકાશી રીઝોલ્યુશન દ્વારા બાકાત કરી શકાતું નથી.b માં સેપોનાઈટ કરતાં વધુ Si સામગ્રી સાથેના ડેટા પોઈન્ટ્સ ફાયલોસિલિકેટ સ્તરના આંતરછેદમાં નેનોસાઇઝ્ડ આકારહીન સિલિકોન-સમૃદ્ધ સામગ્રીની હાજરીને કારણે થઈ શકે છે.વિશ્લેષણની સંખ્યા: A0037 માટે N=69, EPMA માટે N=68, C0068 માટે N=68, A0037 માટે N=19 અને STEM-EDS માટે C0068 માટે N=27.c, કોન્ડ્રાઇટ મૂલ્યો CI (Orgueil), CY (Y-82162) અને સાહિત્ય ડેટા (CM અને C2-ung)41,48,49 સાથે સરખામણીમાં ટ્રાયઓક્સી કણ Ryugu C0014-4નો આઇસોટોપ નકશો.અમે Orgueil અને Y-82162 ઉલ્કાઓ માટે ડેટા મેળવ્યો છે.CCAM એ નિર્જળ કાર્બોનેસીયસ કોન્ડ્રાઇટ ખનિજોની એક રેખા છે, TFL એ જમીન વિભાજન રેખા છે.d, Δ17O અને δ18O Ryugu કણ C0014-4, CI chondrite (Orgueil), અને CY chondrite (Y-82162) (આ અભ્યાસ) ના નકશા.Δ17O_Ryugu: Δ17O C0014-1 નું મૂલ્ય.Δ17O_Orgueil: Orgueil માટે સરેરાશ Δ17O મૂલ્ય.Δ17O_Y-82162: Y-82162 માટે સરેરાશ Δ17O મૂલ્ય.41, 48, 49 સાહિત્યમાંથી CI અને CY ડેટા પણ સરખામણી માટે દર્શાવવામાં આવ્યા છે.
ઓક્સિજનનું સામૂહિક આઇસોટોપ વિશ્લેષણ લેસર ફ્લોરિનેશન (પદ્ધતિઓ) દ્વારા દાણાદાર C0014 માંથી કાઢવામાં આવેલ સામગ્રીના 1.83 મિલિગ્રામ નમૂના પર કરવામાં આવ્યું હતું.સરખામણી માટે, અમે Orgueil (CI) (કુલ માસ = 8.96 mg) ની સાત નકલો અને Y-82162 (CY) (કુલ માસ = 5.11 mg) (પૂરક કોષ્ટક 3) ની સાત નકલો ચલાવી.
અંજીર પર.2d એ Y-82162 ની સરખામણીમાં ઓર્ગેઇલ અને રિયુગુના વજનના સરેરાશ કણો વચ્ચે Δ17O અને δ18O નું સ્પષ્ટ વિભાજન દર્શાવે છે.2 sd પર ઓવરલેપ હોવા છતાં, Ryugu C0014-4 કણનો Δ17O ઓર્ગેલ કણ કરતા વધારે છે.Ryugu કણોમાં Orgeil ની તુલનામાં ઉચ્ચ Δ17O મૂલ્યો હોય છે, જે 1864માં તેના પતન પછીના પાર્થિવ પ્રદૂષણને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે. પાર્થિવ વાતાવરણમાં હવામાન 11 આવશ્યકપણે વાતાવરણીય ઓક્સિજનના સમાવેશમાં પરિણમે છે, જે સમગ્ર પૃથ્થકરણ રેખા FL ની નજીક લાવે છે.આ નિષ્કર્ષ ખનિજ માહિતી (અગાઉ ચર્ચા કરેલ) સાથે સુસંગત છે કે Ryugu અનાજમાં હાઇડ્રેટ અથવા સલ્ફેટ નથી, જ્યારે ઓર્ગેલ ધરાવે છે.
ઉપરોક્ત ખનિજ વિજ્ઞાનના ડેટાના આધારે, આ પરિણામો Ryugu અનાજ અને CI chondrites વચ્ચેના જોડાણને સમર્થન આપે છે, પરંતુ CY chondrites ના જોડાણને નકારી કાઢે છે.હકીકત એ છે કે Ryugu અનાજ CY chondrites સાથે સંકળાયેલા નથી, જે નિર્જલીકરણ ખનિજશાસ્ત્રના સ્પષ્ટ સંકેતો દર્શાવે છે, તે કોયડારૂપ છે.Ryugu ના ભ્રમણકક્ષાના અવલોકનો દર્શાવે છે કે તે નિર્જલીકરણમાંથી પસાર થઈ ગયું છે અને તેથી તે CY સામગ્રીથી બનેલું છે.આ સ્પષ્ટ તફાવતના કારણો અસ્પષ્ટ રહે છે.અન્ય રયુગુ કણોનું ઓક્સિજન આઇસોટોપ વિશ્લેષણ સાથી પેપર 12 માં રજૂ કરવામાં આવ્યું છે. જો કે, આ વિસ્તૃત ડેટા સેટના પરિણામો પણ રયુગુ કણો અને CI કોન્ડ્રાઇટ્સ વચ્ચેના જોડાણ સાથે સુસંગત છે.
સંકલિત માઇક્રોએનાલિસિસ તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને (પૂરક ફિગ. 3), અમે કેન્દ્રિત આયન બીમ અપૂર્ણાંક (FIB) C0068.25 (ફિગ્સ. 3a–f) ના સમગ્ર સપાટી વિસ્તાર પર કાર્બનિક કાર્બનના અવકાશી વિતરણની તપાસ કરી.C0068.25 વિભાગમાં નજીકના કિનારે કાર્બન (NEXAFS) ના ફાઇન સ્ટ્રક્ચર એક્સ-રે શોષણ સ્પેક્ટ્રા ઘણા કાર્યાત્મક જૂથો દર્શાવે છે - સુગંધિત અથવા C=C (285.2 eV), C=O (286.5 eV), CH (287.5 eV) અને C( =O)O (287.8 એબી ગ્રાફ 288.8 એબી ગ્રાફ 287 છે. 3a), જેનો અર્થ થર્મલ વિવિધતાની ઓછી ડિગ્રી છે.C0068.25ના આંશિક કાર્બનિકનું મજબૂત CH શિખર (287.5 eV) અગાઉ અભ્યાસ કરાયેલા કાર્બોનેસિયસ કોન્ડ્રાઈટ્સના અદ્રાવ્ય કાર્બનિક કરતાં અલગ છે અને તે IDP14 અને સ્ટારડસ્ટ મિશન દ્વારા મેળવેલા કોમેટરી કણો સાથે વધુ સમાન છે.287.5 eV પર મજબૂત CH શિખર અને 285.2 eV પર ખૂબ જ નબળી સુગંધિત અથવા C=C શિખર સૂચવે છે કે કાર્બનિક સંયોજનો એલિફેટિક સંયોજનોથી સમૃદ્ધ છે (ફિગ. 3a અને પૂરક ફિગ. 3a).એલિફેટિક કાર્બનિક સંયોજનોથી સમૃદ્ધ વિસ્તારો બરછટ-દાણાવાળા ફાયલોસિલિકેટ્સમાં તેમજ નબળા સુગંધિત (અથવા C=C) કાર્બન માળખું (ફિગ. 3c,d) ધરાવતા વિસ્તારોમાં સ્થાનીકૃત છે.તેનાથી વિપરીત, A0037,22 (પૂરક ફિગ. 3) આંશિક રીતે એલિફેટિક કાર્બન-સમૃદ્ધ પ્રદેશોની ઓછી સામગ્રી દર્શાવે છે.આ અનાજની અંતર્ગત ખનિજ કાર્બોનેટથી સમૃદ્ધ છે, જે કોન્ડ્રાઈટ CI 16 જેવું જ છે, જે સ્ત્રોત પાણીમાં વ્યાપક ફેરફાર સૂચવે છે (પૂરક કોષ્ટક 1).ઓક્સિડાઇઝિંગ પરિસ્થિતિઓ કાર્બોનેટ સાથે સંકળાયેલા કાર્બનિક સંયોજનોમાં કાર્બોનિલ અને કાર્બોક્સિલ કાર્યાત્મક જૂથોની ઉચ્ચ સાંદ્રતા તરફેણ કરશે.એલિફેટિક કાર્બન સ્ટ્રક્ચર્સ સાથે ઓર્ગેનિક્સનું સબમાઇક્રોન વિતરણ બરછટ-દાણાવાળા સ્તરવાળી સિલિકેટના વિતરણથી ખૂબ જ અલગ હોઈ શકે છે.ફાયલોસિલિકેટ-ઓએચ સાથે સંકળાયેલ એલિફેટિક કાર્બનિક સંયોજનોના સંકેતો તાગિશ તળાવ ઉલ્કામાં મળી આવ્યા હતા.સંકલિત માઇક્રોએનાલિટીકલ ડેટા સૂચવે છે કે એલિફેટિક સંયોજનોથી સમૃદ્ધ કાર્બનિક પદાર્થો સી-પ્રકારના એસ્ટરોઇડ્સમાં વ્યાપક હોઈ શકે છે અને તે ફાયલોસિલિકેટ્સ સાથે નજીકથી સંકળાયેલા હોઈ શકે છે.આ નિષ્કર્ષ માઇક્રોઓમેગા, નજીકના-ઇન્ફ્રારેડ હાઇપરસ્પેક્ટ્રલ માઇક્રોસ્કોપ દ્વારા દર્શાવવામાં આવેલા રયુગુ કણોમાં એલિફેટિક/એરોમેટિક સીએચના અગાઉના અહેવાલો સાથે સુસંગત છે.એક મહત્વપૂર્ણ અને વણઉકેલાયેલ પ્રશ્ન એ છે કે શું આ અભ્યાસમાં જોવા મળેલા બરછટ-દાણાવાળા ફાયલોસિલિકેટ્સ સાથે સંકળાયેલ એલિફેટિક કાર્બન-સમૃદ્ધ કાર્બનિક સંયોજનોના અનન્ય ગુણધર્મો માત્ર એસ્ટરોઇડ ર્યુગુ પર જોવા મળે છે.
a, NEXAFS કાર્બન સ્પેક્ટ્રા એરોમેટિક (C=C) સમૃદ્ધ પ્રદેશ (લાલ), એલિફેટિક સમૃદ્ધ પ્રદેશમાં (લીલા) અને મેટ્રિક્સ (વાદળી)માં 292 eV પર સામાન્ય થાય છે.સરખામણી માટે ગ્રે લાઇન એ મર્ચિસન 13 અદ્રાવ્ય કાર્બનિક સ્પેક્ટ્રમ છે.au, આર્બિટ્રેશન યુનિટ.b, સ્કેનિંગ ટ્રાન્સમિશન એક્સ-રે માઇક્રોસ્કોપી (STXM) કાર્બન K- ધારની સ્પેક્ટ્રલ ઇમેજ દર્શાવે છે કે વિભાગ કાર્બન દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવે છે.c, સુગંધિત (C=C) સમૃદ્ધ પ્રદેશો (લાલ), એલિફેટિક સમૃદ્ધ પ્રદેશો (લીલા) અને મેટ્રિક્સ (વાદળી) સાથેનો RGB સંયુક્ત પ્લોટ.d, એલિફેટિક સંયોજનોથી સમૃદ્ધ કાર્બનિક બરછટ-દાણાવાળા ફાયલોસિલિકેટમાં કેન્દ્રિત છે, વિસ્તાર b અને c માં સફેદ ટપકાંવાળા બોક્સથી વિસ્તૃત છે.e, મોટા નેનોસ્ફિયર્સ (ng-1) એ વિસ્તારમાં b અને c માં સફેદ ડોટેડ બોક્સમાંથી વિસ્તરેલ છે.માટે: pyrrhotite.Pn: નિકલ-ક્રોમાઇટ.f, નેનોસ્કેલ સેકન્ડરી આયન માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (NanoSIMS), હાઈડ્રોજન (1H), કાર્બન (12C), અને નાઈટ્રોજન (12C14N) એલિમેન્ટલ ઈમેજીસ, 12C/1H એલિમેન્ટ રેશિયો ઈમેજીસ, અને ક્રોસ δD, δ13C, અને δ15N આઇસોટોપ ઈમેજીસ - આત્યંતિક ગ્રાફિક 1-એક્સપીજી 1 સાથે પ્રીસેક્શન-અપ 3 સેક્શન ary કોષ્ટક 4).
મર્ચિસન ઉલ્કાપિંડમાં કાર્બનિક પદાર્થોના અધોગતિના ગતિશીલ અભ્યાસો રયુગુ અનાજમાં સમૃદ્ધ એલિફેટિક કાર્બનિક પદાર્થોના વિજાતીય વિતરણ વિશે મહત્વપૂર્ણ માહિતી પ્રદાન કરી શકે છે.આ અભ્યાસ દર્શાવે છે કે કાર્બનિક દ્રવ્યમાં એલિફેટિક CH બોન્ડ પિતૃ પર લગભગ 30 °C ના મહત્તમ તાપમાન સુધી ચાલુ રહે છે અને/અથવા સમય-તાપમાન સંબંધો સાથે બદલાય છે (દા.ત. 200 વર્ષ 100°C પર અને 0°C 100 મિલિયન વર્ષ)..જો પુરોગામી ચોક્કસ સમય કરતાં વધુ સમય માટે આપેલ તાપમાને ગરમ ન થાય, તો ફિલોસિલિકેટમાં સમૃદ્ધ એલિફેટિક ઓર્ગેનિક્સનું મૂળ વિતરણ સાચવી શકાય છે.જો કે, સ્ત્રોત રોક પાણીના ફેરફારો આ અર્થઘટનને જટિલ બનાવી શકે છે, કારણ કે કાર્બોનેટ-સમૃદ્ધ A0037 ફાયલોસિલિકેટ્સ સાથે સંકળાયેલા કોઈપણ કાર્બન-સમૃદ્ધ એલિફેટિક પ્રદેશો દર્શાવતું નથી.આ નીચા તાપમાનમાં ફેરફાર આશરે રયુગુ અનાજમાં ક્યુબિક ફેલ્ડસ્પરની હાજરીને અનુરૂપ છે (પૂરક કોષ્ટક 1) 20.
અપૂર્ણાંક C0068.25 (ng-1; Figs. 3a–c,e) એક વિશાળ નેનોસ્ફિયર ધરાવે છે જે અત્યંત સુગંધિત (અથવા C=C), સાધારણ એલિફેટિક અને C(=O)O અને C=O ના નબળા સ્પેક્ટ્રા દર્શાવે છે..એલિફેટિક કાર્બનની હસ્તાક્ષર કોન્ડ્રાઇટ્સ (ફિગ. 3a) 17,21 સાથે સંકળાયેલ બલ્ક અદ્રાવ્ય કાર્બનિક અને કાર્બનિક નેનોસ્ફિયર્સના હસ્તાક્ષર સાથે મેળ ખાતી નથી.રામન અને ટાગીશ તળાવમાં નેનોસ્ફિયર્સના ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે તેઓ એલિફેટિક અને ઓક્સિડાઇઝ્ડ કાર્બનિક સંયોજનો અને જટિલ માળખું 22,23 સાથે અવ્યવસ્થિત પોલિસાઇક્લિક સુગંધિત કાર્બનિક સંયોજનો ધરાવે છે.કારણ કે આજુબાજુના મેટ્રિક્સમાં એલિફેટિક સંયોજનોથી સમૃદ્ધ કાર્બનિક પદાર્થો છે, એનજી-1 માં એલિફેટિક કાર્બનની સહી વિશ્લેષણાત્મક આર્ટિફેક્ટ હોઈ શકે છે.રસપ્રદ વાત એ છે કે, એનજી-1 એમ્બેડેડ આકારહીન સિલિકેટ્સ (ફિગ. 3e) ધરાવે છે, એક રચના કે જે હજુ સુધી કોઈપણ બહારની દુનિયાના કાર્બનિક પદાર્થો માટે નોંધવામાં આવી નથી.આકારહીન સિલિકેટ્સ એનજી-1 ના કુદરતી ઘટકો હોઈ શકે છે અથવા વિશ્લેષણ દરમિયાન આયન અને/અથવા ઇલેક્ટ્રોન બીમ દ્વારા જલીય/નિર્હાયક સિલિકેટ્સનું આકારીકરણનું પરિણામ હોઈ શકે છે.
C0068.25 વિભાગ (ફિગ. 3f) ની NanoSIMS આયન છબીઓ δ13C અને δ15N માં એકસમાન ફેરફારો દર્શાવે છે, 30,811‰ (ફિગ. 3f માં δ13C ઇમેજમાં PG-1) ના મોટા 13C સંવર્ધન સાથે પ્રીસોલર અનાજ સિવાય.એક્સ-રે પ્રાથમિક અનાજની છબીઓ અને ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન TEM છબીઓ માત્ર કાર્બન સાંદ્રતા અને 0.3 એનએમના બેઝલ પ્લેન વચ્ચેનું અંતર દર્શાવે છે, જે ગ્રેફાઇટને અનુરૂપ છે.તે નોંધનીય છે કે δD (841 ± 394‰) અને δ15N (169 ± 95‰), બરછટ-દાણાવાળા ફાયલોસિલિકેટ્સ સાથે સંકળાયેલ એલિફેટિક કાર્બનિક દ્રવ્યમાં સમૃદ્ધ, ની કિંમતો સમગ્ર પ્રદેશ C = δ3‰ ± 3 ± 3 ની સરેરાશ કરતા થોડી વધારે છે.‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) C0068.25 (પૂરક કોષ્ટક 4) માં.આ અવલોકન સૂચવે છે કે બરછટ-દાણાવાળા ફિલોસિલિકેટ્સમાં એલિફેટિક-સમૃદ્ધ કાર્બનિકો આસપાસના કાર્બનિક કરતાં વધુ આદિમ હોઈ શકે છે, કારણ કે બાદમાં મૂળ શરીરમાં આસપાસના પાણી સાથે આઇસોટોપિક વિનિમયમાંથી પસાર થઈ શકે છે.વૈકલ્પિક રીતે, આ આઇસોટોપિક ફેરફારો પ્રારંભિક રચના પ્રક્રિયા સાથે પણ સંબંધિત હોઈ શકે છે.તે અર્થઘટન કરવામાં આવે છે કે CI કોન્ડ્રાઈટ્સમાં ઝીણા દાણાવાળા સ્તરવાળી સિલિકેટ મૂળ બરછટ-દાણાવાળા નિર્જળ સિલિકેટ ક્લસ્ટરોના સતત ફેરફારના પરિણામે રચાયા હતા.એલિફેટિક-સમૃદ્ધ કાર્બનિક પદાર્થો સૂર્યમંડળની રચના પહેલા પ્રોટોપ્લેનેટરી ડિસ્ક અથવા ઇન્ટરસ્ટેલર માધ્યમમાં પૂર્વવર્તી પરમાણુઓમાંથી રચાયા હોઈ શકે છે, અને પછી ર્યુગુ (મોટા) પિતૃ શરીરના પાણીના ફેરફારો દરમિયાન સહેજ બદલાયા હતા. રયુગુનું કદ (<1.0 કિમી) ખૂબ નાનું છે જે જલીય ખનિજો બનાવવા માટે જલીય પરિવર્તન માટે આંતરિક ગરમીને પૂરતા પ્રમાણમાં જાળવી શકે છે25. રયુગુનું કદ (<1.0 કિ.મી.) ખૂબ નાનું છે જે જલીય ખનિજો રચવા માટે પૂરતી આંતરિક ગરમી જાળવી શકે છે. Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло для водного изменения слишком слишком 25. કદ (<1.0 કિમી) પાણીના ખનિજોની રચના કરવા માટે પાણીના પરિવર્તન માટે પૂરતી આંતરિક ગરમી જાળવી રાખવા માટે રયુગુ ખૂબ નાનું છે25. રયુગુ રયુગુ Размер Рюгу (<1,0 км) слишком мал, чтобы поддерживать внутреннее тепло для изменения воды с образованием воды с образованием. રયુગુ (<1.0 કિમી)નું કદ પાણીના ખનિજો બનાવવા માટે પાણીને બદલવા માટે આંતરિક ગરમીને ટેકો આપવા માટે ખૂબ નાનું છે25.તેથી, Ryugu પુરોગામી દસ કિલોમીટર કદ જરૂરી હોઈ શકે છે.એલિફેટિક સંયોજનોથી સમૃદ્ધ કાર્બનિક પદાર્થો બરછટ-દાણાવાળા ફાયલોસિલિકેટ્સ સાથેના જોડાણને કારણે તેમના મૂળ આઇસોટોપ ગુણોત્તરને જાળવી શકે છે.જો કે, આ FIB અપૂર્ણાંકોમાંના વિવિધ ઘટકોના જટિલ અને નાજુક મિશ્રણને કારણે આઇસોટોપિક હેવી કેરિયર્સની ચોક્કસ પ્રકૃતિ અનિશ્ચિત રહે છે.આ રયુગુ ગ્રાન્યુલ્સ અથવા તેમની આસપાસના બરછટ ફાયલોસિલિકેટ્સમાં એલિફેટિક સંયોજનોથી સમૃદ્ધ કાર્બનિક પદાર્થો હોઈ શકે છે.નોંધ કરો કે સીએમ પેરિસ 24, 26 ઉલ્કાના અપવાદ સિવાય, લગભગ તમામ કાર્બોનેસીયસ કોન્ડ્રાઈટ્સ (CI કોન્ડ્રાઈટ્સ સહિત) માં કાર્બનિક પદાર્થો ફાયલોસિલિકેટ્સ કરતાં ડીમાં વધુ સમૃદ્ધ હોય છે.
A0002.23 અને A0002.26, A0037.22 અને A0037.23 અને C0068.23, C0068.23 અને C0068.23, C0068.25 અને C0068.26 FIB સ્લાઇસેસના A0002.23 અને A0002.26 માટે મેળવેલા FIB સ્લાઇસેસના δD અને δ15N વોલ્યુમના પ્લોટ્સ (R FIB ના કુલ ત્રણ ભાગના Nagua પાર્ટ્સ) ના કુલ ત્રણ ભાગના Nagu સૂર્યમંડળના અન્ય પદાર્થો સાથે noSIMS ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યું છે.4 (પૂરક કોષ્ટક 4)27,28.A0002, A0037, અને C0068 પ્રોફાઇલ્સમાં δD અને δ15N માં વોલ્યુમ ફેરફારો IDP સાથે સુસંગત છે, પરંતુ CM અને CI કોન્ડ્રાઇટ્સ (ફિગ. 4) કરતાં વધુ છે.નોંધ કરો કે ધૂમકેતુ 29 નમૂના (-240 થી 1655‰) માટે δD મૂલ્યોની શ્રેણી રયુગુ કરતા મોટી છે.Ryukyu પ્રોફાઇલ્સના વોલ્યુમો δD અને δ15N, નિયમ પ્રમાણે, ગુરુ પરિવારના ધૂમકેતુઓ અને ઉર્ટ ક્લાઉડ (ફિગ. 4) માટે સરેરાશ કરતા નાના છે.CI chondrites ના નીચલા δD મૂલ્યો આ નમૂનાઓમાં પાર્થિવ દૂષણના પ્રભાવને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે.બેલ્સ, લેક ટેગિશ અને IDP વચ્ચેની સમાનતાને જોતાં, Ryugu કણોમાં δD અને δN મૂલ્યોમાં મોટી વિજાતીયતા પ્રારંભિક સૌરમંડળમાં કાર્બનિક અને જલીય રચનાઓના પ્રારંભિક આઇસોટોપિક હસ્તાક્ષરોમાં ફેરફારોને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે.Ryugu અને IDP કણોમાં δD અને δN માં સમાન આઇસોટોપિક ફેરફારો સૂચવે છે કે બંને એક જ સ્ત્રોતમાંથી બનેલી સામગ્રીમાંથી બની શકે છે.એવું માનવામાં આવે છે કે IDPs ધૂમકેતુ સ્ત્રોતોમાંથી ઉદ્દભવે છે 14.તેથી, રયુગુમાં ધૂમકેતુ જેવી સામગ્રી અને/અથવા ઓછામાં ઓછું બાહ્ય સૌરમંડળ હોઈ શકે છે.જો કે, (1) પિતૃ શરીર પર ગોળાકાર અને ડી-સમૃદ્ધ પાણીનું મિશ્રણ 31 અને (2) ધૂમકેતુની પ્રવૃત્તિના કાર્ય તરીકે ધૂમકેતુનો D/H ગુણોત્તર 32 ના કારણે અહીં આપણે જે કહીએ છીએ તેના કરતાં આ વધુ મુશ્કેલ હોઈ શકે છે.જો કે, રયુગુ કણોમાં હાઇડ્રોજન અને નાઇટ્રોજન આઇસોટોપ્સની અવલોકન કરાયેલ વિજાતીયતાના કારણો સંપૂર્ણપણે સમજી શક્યા નથી, આંશિક રીતે આજે ઉપલબ્ધ મર્યાદિત સંખ્યામાં વિશ્લેષણને કારણે.હાઇડ્રોજન અને નાઇટ્રોજન આઇસોટોપ પ્રણાલીઓના પરિણામો હજુ પણ એવી શક્યતા ઉભી કરે છે કે રયુગુમાં સૂર્યમંડળની બહારની મોટાભાગની સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે અને તેથી તે ધૂમકેતુઓ સાથે કેટલીક સમાનતા દર્શાવે છે.Ryugu પ્રોફાઇલે δ13C અને δ15N (પૂરક કોષ્ટક 4) વચ્ચે કોઈ સ્પષ્ટ સહસંબંધ દર્શાવ્યો નથી.
Ryugu કણોની એકંદર H અને N આઇસોટોપિક રચના (લાલ વર્તુળો: A0002, A0037; વાદળી વર્તુળો: C0068) સૌર તીવ્રતા 27, ગુરુ મીન ફેમિલી (JFC27), અને ઉર્ટ ક્લાઉડ ધૂમકેતુઓ (OCC27), IDP28 અને કાર્બોનેસેસ સાથે સંબંધ ધરાવે છે.ઉલ્કા 27 (CI, CM, CR, C2-ung) ની સરખામણી.આઇસોટોપિક રચના પૂરક કોષ્ટક 4 માં આપવામાં આવી છે. ડોટેડ રેખાઓ H અને N માટે પાર્થિવ આઇસોટોપ મૂલ્યો છે.
પૃથ્વી પર અસ્થિર પદાર્થો (દા.ત. કાર્બનિક દ્રવ્ય અને પાણી)નું પરિવહન 26,27,33 ચિંતાનો વિષય છે.આ અભ્યાસમાં ઓળખવામાં આવેલા રયુગુ કણોમાં બરછટ ફાયલોસિલિકેટ્સ સાથે સંકળાયેલ સબમાઇક્રોન કાર્બનિક પદાર્થ અસ્થિરતાનો મહત્વપૂર્ણ સ્ત્રોત હોઈ શકે છે.બરછટ-દાણાવાળા ફાયલોસિલિકેટ્સમાં કાર્બનિક પદાર્થો 16,34 અને ક્ષીણ 35 થી વધુ સારી રીતે સુરક્ષિત છે.કણોમાં હાઇડ્રોજનની ભારે આઇસોટોપિક રચનાનો અર્થ એ છે કે તેઓ પ્રારંભિક પૃથ્વી પર લઈ જવામાં આવતા અસ્થિરતાનો એકમાત્ર સ્ત્રોત હોવાની શક્યતા નથી.તેમને હળવા હાઇડ્રોજન આઇસોટોપિક કમ્પોઝિશન સાથે ઘટકો સાથે મિશ્રિત કરી શકાય છે, જેમ કે તાજેતરમાં સિલિકેટ્સમાં સૌર પવન-સંચાલિત પાણીની હાજરીની પૂર્વધારણામાં પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું હતું.
આ અભ્યાસમાં, અમે બતાવીએ છીએ કે CI ઉલ્કાઓ, સૌરમંડળની એકંદર રચનાના પ્રતિનિધિઓ તરીકે તેમના ભૌગોલિક રાસાયણિક મહત્વ હોવા છતાં, 6,10 પાર્થિવ દૂષિત નમૂનાઓ છે.અમે સમૃદ્ધ એલિફેટિક કાર્બનિક દ્રવ્ય અને પડોશી હાઇડ્રોસ ખનિજો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માટે પ્રત્યક્ષ પુરાવા પણ પ્રદાન કરીએ છીએ અને સૂચવે છે કે રયુગુમાં એક્સ્ટ્રાસોલર સામગ્રી હોઈ શકે છે37.આ અભ્યાસના પરિણામો સ્પષ્ટપણે પ્રોટોસ્ટેરોઈડ્સના સીધા નમૂના લેવાનું મહત્વ અને સંપૂર્ણ નિષ્ક્રિય અને જંતુરહિત સ્થિતિમાં પરત આવેલા નમૂનાઓનું પરિવહન કરવાની જરૂરિયાત દર્શાવે છે.અહીં પ્રસ્તુત પુરાવા દર્શાવે છે કે Ryugu કણો નિઃશંકપણે પ્રયોગશાળા સંશોધન માટે ઉપલબ્ધ સૌથી વધુ અશુદ્ધ સૌર સિસ્ટમ સામગ્રીઓમાંથી એક છે, અને આ કિંમતી નમૂનાઓનો વધુ અભ્યાસ નિઃશંકપણે પ્રારંભિક સૌરમંડળની પ્રક્રિયાઓની અમારી સમજને વિસ્તૃત કરશે.રયુગુ કણો એ સૌરમંડળની એકંદર રચનાનું શ્રેષ્ઠ પ્રતિનિધિત્વ છે.
સબમાઇક્રોન સ્કેલના નમૂનાઓની જટિલ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર અને રાસાયણિક ગુણધર્મો નક્કી કરવા માટે, અમે સિંક્રોટ્રોન રેડિયેશન-આધારિત કમ્પ્યુટેડ ટોમોગ્રાફી (SR-XCT) અને SR એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કર્યો.પૃથ્વીના વાતાવરણને કારણે કોઈ અધોગતિ, પ્રદૂષણ નહીં અને સૂક્ષ્મ કણો અથવા યાંત્રિક નમૂનાઓથી કોઈ નુકસાન નહીં.આ દરમિયાન, અમે સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (SEM)-EDS, EPMA, XRD, ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટલ ન્યુટ્રોન એક્ટિવેશન એનાલિસિસ (INAA), અને લેસર ઓક્સિજન આઇસોટોપ ફ્લોરિનેશન સાધનોનો ઉપયોગ કરીને પદ્ધતિસરનું વોલ્યુમેટ્રિક વિશ્લેષણ હાથ ધર્યું છે.પરખની પ્રક્રિયાઓ પૂરક આકૃતિ 3 માં બતાવવામાં આવી છે અને દરેક પરીક્ષાનું વર્ણન નીચેના વિભાગોમાં કરવામાં આવ્યું છે.
એસ્ટરોઇડ રિયુગુના કણો હાયાબુસા-2 રીએન્ટ્રી મોડ્યુલમાંથી પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં આવ્યા હતા અને પૃથ્વીના વાતાવરણને પ્રદૂષિત કર્યા વિના, જાપાનના સાગામિહારામાં JAXA કંટ્રોલ સેન્ટરમાં પહોંચાડવામાં આવ્યા હતા.JAXA-સંચાલિત સુવિધામાં પ્રારંભિક અને બિન-વિનાશક પાત્રાલેખન પછી, પર્યાવરણીય દખલને ટાળવા માટે સીલ કરી શકાય તેવા આંતર-સાઇટ ટ્રાન્સફર કન્ટેનર અને સેમ્પલ કેપ્સ્યુલ બેગ (10 અથવા 15 મીમી વ્યાસના સેફાયર ક્રિસ્ટલ અને સ્ટેનલેસ સ્ટીલ, નમૂનાના કદના આધારે) નો ઉપયોગ કરો.પર્યાવરણy અને/અથવા જમીનના દૂષકો (દા.ત. પાણીની વરાળ, હાઇડ્રોકાર્બન, વાતાવરણીય વાયુઓ અને સૂક્ષ્મ કણો) અને નમૂનાની તૈયારી દરમિયાન અને સંસ્થાઓ અને યુનિવર્સિટીઓ વચ્ચે પરિવહન દરમિયાન નમૂનાઓ વચ્ચે ક્રોસ-દૂષણ.પૃથ્વીના વાતાવરણ (પાણીની વરાળ અને ઓક્સિજન) સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે થતા અધોગતિ અને પ્રદૂષણને ટાળવા માટે, તમામ પ્રકારની નમૂનાની તૈયારી (ટેન્ટેલમ છીણી સાથે ચીપીંગ સહિત, સંતુલિત હીરાના વાયરનો ઉપયોગ કરીને (મેઇવા ફોસિસ કોર્પોરેશન DWS 3400) અને ઇપોક્સી કાપવા) ઇન્સ્ટોલેશન માટેની તૈયારી) N0200-000-C-600-6-પૉઇન્ટ હેઠળ ક્લીન બોક્સમાં હાથ ધરવામાં આવી હતી. 2 ~50-100 પીપીએમ).અહીં ઉપયોગમાં લેવાતી તમામ વસ્તુઓને અલ્ટ્રાપ્યોર વોટર અને ઇથેનોલના મિશ્રણથી અલગ-અલગ ફ્રીક્વન્સીના અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોનો ઉપયોગ કરીને સાફ કરવામાં આવે છે.
અહીં આપણે એન્ટાર્કટિક ઉલ્કાના સંશોધન કેન્દ્ર (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 અને CY: Y 980115) ના રાષ્ટ્રીય ધ્રુવીય સંશોધન સંસ્થા (NIPR) ઉલ્કાના સંગ્રહનો અભ્યાસ કરીએ છીએ.
SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS અને TEM વિશ્લેષણ માટેના સાધનો વચ્ચે ટ્રાન્સફર માટે, અમે અગાઉના અભ્યાસોમાં વર્ણવેલ સાર્વત્રિક અલ્ટ્રાથિન સેમ્પલ ધારકનો ઉપયોગ કર્યો છે38.
Ryugu નમૂનાઓનું SR-XCT વિશ્લેષણ BL20XU/SPring-8 સંકલિત CT સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું.એકીકૃત સીટી સિસ્ટમમાં વિવિધ માપન મોડ્સનો સમાવેશ થાય છે: નમૂનાના સમગ્ર માળખાને કેપ્ચર કરવા માટે વિશાળ ક્ષેત્ર અને લો રિઝોલ્યુશન (WL) મોડ, નમૂનો વિસ્તારના ચોક્કસ માપન માટે દૃશ્યનું સાંકડું ક્ષેત્ર અને ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન (NH) મોડ.નમૂનાના વોલ્યુમની વિવર્તન પેટર્ન મેળવવા માટે રસ અને રેડિયોગ્રાફ્સ, અને નમૂનામાં આડી સમતલ ખનિજ તબક્કાઓનો 2D ડાયાગ્રામ મેળવવા માટે XRD-CT કરો.નોંધ કરો કે સચોટ CT અને XRD-CT માપન માટે પરવાનગી આપતા નમૂના ધારકને આધારમાંથી દૂર કરવા માટે બિલ્ટ-ઇન સિસ્ટમનો ઉપયોગ કર્યા વિના તમામ માપન કરી શકાય છે.WL મોડ એક્સ-રે ડિટેક્ટર (BM AA40P; હમામાત્સુ ફોટોનિક્સ) વધારાના 4608 × 4608 પિક્સેલ મેટલ-ઑક્સાઈડ-સેમિકન્ડક્ટર (CMOS) કૅમેરા (C14120-20P; હમામાત્સુ ફોટોનિક્સ) સાથે એક સિન્ટિલેટર સાથે સજ્જ હતું જેમાં 10 µ3m એલ્યુમ 53 મિલીમીટર જાડા સિન્ટિલેટરનો સમાવેશ થાય છે. O12:Ce) અને રિલે લેન્સ.WL મોડમાં પિક્સેલનું કદ લગભગ 0.848 µm છે.આમ, WL મોડમાં જોવાનું ક્ષેત્ર (FOV) ઓફસેટ CT મોડમાં આશરે 6 mm છે.NH મોડ એક્સ-રે ડિટેક્ટર (BM AA50; Hamamatsu Photonics) 20 µm જાડા ગેડોલિનિયમ-એલ્યુમિનિયમ-ગેલિયમ ગાર્નેટ (Gd3Al2Ga3O12) સિન્ટિલેટર, CMOS કૅમેરા (C11440-22CU) સાથે 204x8 x 2048 રિઝોલ્યુશન સાથે સજ્જ હતું.હમામાત્સુ ફોટોનિક્સ) અને ×20 લેન્સ.NH મોડમાં પિક્સેલનું કદ ~0.25 µm છે અને દૃશ્યનું ક્ષેત્ર ~0.5 mm છે.XRD મોડ (BM AA60; હમામાત્સુ ફોટોનિક્સ) માટે ડિટેક્ટર 50 µm જાડા P43 (Gd2O2S:Tb) પાવડર સ્ક્રીન, 2304 × 2304 પિક્સેલ રિઝોલ્યુશન CMOS કૅમેરા (C15440-20UP) અને Hamamatsu ફોટોનિક્સ રિઝોલ્યુશન ધરાવતા સિન્ટિલેટરથી સજ્જ હતું.ડિટેક્ટરમાં 19.05 µm નું અસરકારક પિક્સેલ કદ અને 43.9 mm2 દૃશ્યનું ક્ષેત્ર છે.FOV વધારવા માટે, અમે WL મોડમાં ઑફસેટ CT પ્રક્રિયા લાગુ કરી.CT પુનઃનિર્માણ માટે ટ્રાન્સમિટેડ લાઇટ ઇમેજમાં 180° થી 360° ની રેન્જમાં પરિભ્રમણની અક્ષની આસપાસ આડી રીતે પ્રતિબિંબિત થતી ઇમેજ અને 0° થી 180° ની રેન્જમાં ઇમેજનો સમાવેશ થાય છે.
XRD મોડમાં, એક્સ-રે બીમ ફ્રેસ્નેલ ઝોન પ્લેટ દ્વારા કેન્દ્રિત છે.આ મોડમાં, ડિટેક્ટરને નમૂનાની પાછળ 110 mm મૂકવામાં આવે છે અને બીમ સ્ટોપ ડિટેક્ટર કરતાં 3 mm આગળ છે.1.43° થી 18.00° (ગ્રેટિંગ પિચ d = 16.6–1.32 Å) ની 2θ રેન્જમાં વિવર્તન છબીઓ ડિટેક્ટરના દૃશ્ય ક્ષેત્રના તળિયે કેન્દ્રિત એક્સ-રે સ્પોટ સાથે મેળવવામાં આવી હતી.નમૂના નિયમિત અંતરાલો પર ઊભી રીતે ખસે છે, દરેક વર્ટિકલ સ્કેન સ્ટેપ માટે અડધા વળાંક સાથે.જો ખનિજ કણો 180° દ્વારા ફેરવવામાં આવે ત્યારે બ્રેગ સ્થિતિને સંતોષે છે, તો આડી સમતલમાં ખનિજ કણોનું વિવર્તન પ્રાપ્ત કરવું શક્ય છે.દરેક વર્ટિકલ સ્કેન સ્ટેપ માટે વિવર્તન ઈમેજોને પછી એક ઈમેજમાં જોડવામાં આવી હતી.SR-XRD-CT પરીક્ષાની સ્થિતિ લગભગ SR-XRD પરીક્ષાની સ્થિતિ જેવી જ છે.XRD-CT મોડમાં, ડિટેક્ટર નમૂનાની પાછળ 69 mm સ્થિત છે.2θ શ્રેણીમાં વિવર્તન ઇમેજ 1.2° થી 17.68° (d = 19.73 થી 1.35 Å) સુધીની હોય છે, જ્યાં એક્સ-રે બીમ અને બીમ લિમિટર બંને ડિટેક્ટરના દૃશ્ય ક્ષેત્રના કેન્દ્ર સાથે સુસંગત હોય છે.નમૂનાને આડા સ્કેન કરો અને નમૂનાને 180° ફેરવો.SR-XRD-CT ઇમેજને પિક્સેલ મૂલ્યો તરીકે ટોચની ખનિજ તીવ્રતા સાથે પુનઃનિર્માણ કરવામાં આવ્યું હતું.આડી સ્કેનિંગ સાથે, નમૂનાને સામાન્ય રીતે 500-1000 પગલાંમાં સ્કેન કરવામાં આવે છે.
તમામ પ્રયોગો માટે, એક્સ-રે ઊર્જા 30 keV પર નિશ્ચિત કરવામાં આવી હતી, કારણ કે આ લગભગ 6 મીમીના વ્યાસવાળા ઉલ્કાઓમાં એક્સ-રેના પ્રવેશની નીચલી મર્યાદા છે.180° પરિભ્રમણ દરમિયાન તમામ CT માપન માટે હસ્તગત કરેલી છબીઓની સંખ્યા 1800 હતી (ઑફસેટ CT પ્રોગ્રામ માટે 3600), અને છબીઓનો એક્સપોઝર સમય WL મોડ માટે 100 ms, NH મોડ માટે 300 ms, XRD માટે 500 ms અને 50 ms હતો.XRD-CT ms માટે ms.સામાન્ય નમૂનાનો સ્કેન સમય WL મોડમાં લગભગ 10 મિનિટ, NH મોડમાં 15 મિનિટ, XRD માટે 3 કલાક અને SR-XRD-CT માટે 8 કલાકનો હોય છે.
CT ઇમેજને કન્વોલ્યુશનલ બેક પ્રોજેક્શન દ્વારા પુનઃનિર્માણ કરવામાં આવી હતી અને 0 થી 80 cm-1 સુધીના રેખીય એટેન્યુએશન ગુણાંક માટે સામાન્ય કરવામાં આવી હતી.સ્લાઈસ સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ 3D ડેટાનું વિશ્લેષણ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો અને muXRD સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ XRD ડેટાનું વિશ્લેષણ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.
ઇપોક્સી-ફિક્સ્ડ ર્યુગુ કણો (A0029, A0037, C0009, C0014 અને C0068) ધીમે ધીમે સપાટી પર 0.5 µm (3M) ડાયમંડ લેપિંગ ફિલ્મના સ્તરે શુષ્ક સ્થિતિમાં પોલિશ કરવામાં આવ્યા હતા, પોલિશિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન સપાટીના સંપર્કમાં આવતી સામગ્રીને ટાળીને.દરેક નમૂનાની પોલીશ્ડ સપાટીની સૌપ્રથમ પ્રકાશ માઈક્રોસ્કોપી દ્વારા તપાસ કરવામાં આવી હતી અને પછી ઉર્જા વિખરાઈ સ્પેક્ટ્રોમીટર (AZtec) થી સજ્જ JEOL JSM-7100F SEM નો ઉપયોગ કરીને નમૂનાઓની ખનિજશાસ્ત્ર અને ટેક્સચર ઈમેજીસ (BSE) અને ગુણાત્મક NIPR તત્વો મેળવવા માટે બેકસ્કેટર્ડ ઈલેક્ટ્રોન્સની તપાસ કરવામાં આવી હતી.ઊર્જા) ચિત્ર.દરેક નમૂના માટે, ઇલેક્ટ્રોન પ્રોબ માઇક્રોએનાલાઇઝર (EPMA, JEOL JXA-8200) નો ઉપયોગ કરીને મુખ્ય અને નાના તત્વોની સામગ્રીનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું.5 nA પર ફિલોસિલિકેટ અને કાર્બોનેટ કણો, 15 keV પર કુદરતી અને કૃત્રિમ ધોરણો, સલ્ફાઇડ્સ, મેગ્નેટાઇટ, ઓલિવિન અને પાયરોક્સીનનું 30 nA પર વિશ્લેષણ કરો.દરેક ખનિજ માટે મનસ્વી રીતે સેટ કરેલ યોગ્ય થ્રેશોલ્ડ સાથે ImageJ 1.53 સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરીને તત્વ નકશા અને BSE ઇમેજમાંથી મોડલ ગ્રેડની ગણતરી કરવામાં આવી હતી.
ઈન્ફ્રારેડ લેસર ફ્લોરિનેશન સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને ઓપન યુનિવર્સિટી (મિલ્ટન કેન્સ, યુકે) ખાતે ઓક્સિજન આઇસોટોપ વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું.Hayabusa2 નમૂનાઓ ઓપન યુનિવર્સિટી 38 ને સુવિધાઓ વચ્ચે ટ્રાન્સફર કરવા માટે નાઇટ્રોજનથી ભરેલા કન્ટેનરમાં પહોંચાડવામાં આવ્યા હતા.
સેમ્પલ લોડિંગ નાઇટ્રોજન ગ્લોવ બોક્સમાં 0.1% ની નીચે મોનિટર કરેલ ઓક્સિજન સ્તર સાથે કરવામાં આવ્યું હતું.Hayabusa2 વિશ્લેષણાત્મક કાર્ય માટે, એક નવો Ni નમૂના ધારક બનાવવામાં આવ્યો હતો, જેમાં માત્ર બે નમૂનાના છિદ્રો (વ્યાસ 2.5 mm, ઊંડાઈ 5 mm), એક Hayabusa2 કણો માટે અને બીજું ઓબ્સિડિયન આંતરિક ધોરણ માટે હતું.પૃથ્થકરણ દરમિયાન, Hayabusa2 સામગ્રી ધરાવતો નમૂનો લેસર પ્રતિક્રિયા દરમિયાન નમૂનાને પકડી રાખવા માટે આશરે 1 મીમી જાડા અને 3 મીમી વ્યાસની આંતરિક BaF2 વિન્ડોથી ઢંકાયેલો હતો.ની નમૂના ધારકમાં કાપેલી ગેસ મિશ્રણ ચેનલ દ્વારા નમૂનામાં BrF5 પ્રવાહ જાળવવામાં આવ્યો હતો.સેમ્પલ ચેમ્બરને પણ પુનઃરૂપરેખાંકિત કરવામાં આવ્યું હતું જેથી કરીને તેને વેક્યૂમ ફ્લોરિનેશન લાઇનમાંથી દૂર કરી શકાય અને પછી નાઇટ્રોજનથી ભરેલા ગ્લોવ બોક્સમાં ખોલી શકાય.ટુ-પીસ ચેમ્બરને કોપર ગાસ્કેટેડ કમ્પ્રેશન સીલ અને EVAC ક્વિક રીલીઝ CeFIX 38 ચેઈન ક્લેમ્પ સાથે સીલ કરવામાં આવી હતી.ચેમ્બરની ટોચ પર 3 મીમી જાડા BaF2 વિન્ડો નમૂના અને લેસર હીટિંગના એક સાથે અવલોકન માટે પરવાનગી આપે છે.નમૂના લોડ કર્યા પછી, ચેમ્બરને ફરીથી ક્લેમ્પ કરો અને ફ્લોરિનેટેડ લાઇન સાથે ફરીથી કનેક્ટ કરો.પૃથ્થકરણ પહેલા, કોઈપણ શોષિત ભેજને દૂર કરવા માટે નમૂનાની ચેમ્બરને વેક્યૂમ હેઠળ લગભગ 95°C સુધી રાતોરાત ગરમ કરવામાં આવી હતી.રાતોરાત ગરમ કર્યા પછી, ચેમ્બરને ઓરડાના તાપમાને ઠંડુ થવા દેવામાં આવ્યું અને પછી સેમ્પલ ટ્રાન્સફર દરમિયાન વાતાવરણના સંપર્કમાં આવેલ ભાગને BrF5 ના ત્રણ અલીકોટ્સથી ભેજ દૂર કરવા માટે સાફ કરવામાં આવ્યો.આ પ્રક્રિયાઓ સુનિશ્ચિત કરે છે કે હાયાબુસા 2 નમૂના વાતાવરણના સંપર્કમાં નથી અને ફ્લોરિનેટેડ લાઇનના ભાગમાંથી ભેજ દ્વારા દૂષિત નથી જે નમૂના લોડિંગ દરમિયાન વાતાવરણમાં પ્રવેશવામાં આવે છે.
Ryugu C0014-4 અને Orgueil (CI) કણોના નમૂનાઓનું સંશોધિત "સિંગલ" મોડ42 માં વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું, જ્યારે Y-82162 (CY) વિશ્લેષણ એક ટ્રે પર બહુવિધ નમૂના કુવાઓ સાથે કરવામાં આવ્યું હતું41.તેમની નિર્જળ રચનાને લીધે, CY chondrites માટે એક પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી નથી.નમૂનાઓને ફોટોન મશીન ઇન્ક. ઇન્ફ્રારેડ CO2 લેસરનો ઉપયોગ કરીને ગરમ કરવામાં આવ્યા હતા.BrF5 ની હાજરીમાં XYZ ગેન્ટ્રી પર માઉન્ટ થયેલ 50 W (10.6 µm) ની શક્તિ.બિલ્ટ-ઇન વિડિઓ સિસ્ટમ પ્રતિક્રિયાના કોર્સનું નિરીક્ષણ કરે છે.ફ્લોરિનેશન પછી, મુક્ત O2 ને બે ક્રાયોજેનિક નાઇટ્રોજન ટ્રેપ અને KBr ના ગરમ પથારીનો ઉપયોગ કરીને કોઈપણ વધારાનું ફ્લોરિન દૂર કરવા માટે સ્ક્રબ કરવામાં આવ્યું હતું.થર્મો ફિશર MAT 253 ડ્યુઅલ-ચેનલ માસ સ્પેક્ટ્રોમીટર પર શુદ્ધ થયેલ ઓક્સિજનની આઇસોટોપિક રચનાનું પૃથ્થકરણ લગભગ 200 ના માસ રિઝોલ્યુશન સાથે કરવામાં આવ્યું હતું.
કેટલાક કિસ્સાઓમાં, નમૂનાની પ્રતિક્રિયા દરમિયાન પ્રકાશિત થયેલ વાયુયુક્ત O2 નું પ્રમાણ 140 µg કરતાં ઓછું હતું, જે MAT 253 માસ સ્પેક્ટ્રોમીટર પર બેલોઝ ઉપકરણનો ઉપયોગ કરવાની અંદાજિત મર્યાદા છે.આ કિસ્સાઓમાં, વિશ્લેષણ માટે માઇક્રોવોલ્યુમ્સનો ઉપયોગ કરો.Hayabusa2 કણોનું પૃથ્થકરણ કર્યા પછી, ઓબ્સિડીયન આંતરિક ધોરણ ફ્લોરિનેટેડ હતું અને તેની ઓક્સિજન આઇસોટોપ રચના નક્કી કરવામાં આવી હતી.
NF+ NF3+ ટુકડાના આયનો સમૂહ 33 (16O17O) સાથેના બીમમાં દખલ કરે છે.આ સંભવિત સમસ્યાને દૂર કરવા માટે, મોટાભાગના નમૂનાઓ ક્રાયોજેનિક વિભાજન પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.આ MAT 253 પૃથ્થકરણ પહેલા આગળની દિશામાં કરી શકાય છે અથવા બીજા પૃથ્થકરણ તરીકે વિશ્લેષિત ગેસને સ્પેશિયલ મોલેક્યુલર ચાળણીમાં પરત કરીને અને ક્રાયોજેનિક વિભાજન પછી તેને ફરીથી પસાર કરીને કરી શકાય છે.ક્રાયોજેનિક વિભાજનમાં પ્રવાહી નાઇટ્રોજન તાપમાને મોલેક્યુલર ચાળણીમાં ગેસનો પુરવઠો અને પછી તેને -130 ° સે તાપમાને પ્રાથમિક પરમાણુ ચાળણીમાં વિસર્જિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે.વ્યાપક પરીક્ષણ દર્શાવે છે કે NF+ પ્રથમ મોલેક્યુલર ચાળણી પર રહે છે અને આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને કોઈ નોંધપાત્ર અપૂર્ણાંક થતો નથી.
અમારા આંતરિક ઓબ્સિડીયન ધોરણોના પુનરાવર્તિત વિશ્લેષણના આધારે, બેલો મોડમાં સિસ્ટમની એકંદર ચોકસાઈ છે: δ17O માટે ±0.053‰, δ18O માટે ±0.095‰, Δ17O (2 sd) માટે ±0.018‰.ઓક્સિજન આઇસોટોપ વિશ્લેષણ પ્રમાણભૂત ડેલ્ટા નોટેશનમાં આપવામાં આવે છે, જ્યાં delta18O ની ગણતરી આ રીતે કરવામાં આવે છે:
δ17O માટે 17O/16O ગુણોત્તરનો પણ ઉપયોગ કરો.VSMOW એ વિયેના મીન સી વોટર સ્ટાન્ડર્ડ માટેનું આંતરરાષ્ટ્રીય ધોરણ છે.Δ17O પૃથ્વી અપૂર્ણાંક રેખામાંથી વિચલનનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, અને ગણતરી સૂત્ર છે: Δ17O = δ17O – 0.52 × δ18O.પૂરક કોષ્ટક 3 માં પ્રસ્તુત તમામ ડેટા ગેપ-એડજસ્ટ કરવામાં આવ્યા છે.
JAMSTEC, કોચી કોર સેમ્પલિંગ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ખાતે હિટાચી હાઇટેક SMI4050 FIB ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટનો ઉપયોગ કરીને Ryugu કણોમાંથી આશરે 150 થી 200 nm જાડા વિભાગો કાઢવામાં આવ્યા હતા.નોંધ કરો કે તમામ FIB વિભાગો ઇન્ટરઓબ્જેક્ટ ટ્રાન્સફર માટે N2 ગેસથી ભરેલા જહાજોમાંથી દૂર કર્યા પછી પ્રક્રિયા ન કરેલા કણોના બિનપ્રક્રિયા કરાયેલ ટુકડાઓમાંથી પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં આવ્યા હતા.આ ટુકડાઓ SR-CT દ્વારા માપવામાં આવ્યા ન હતા, પરંતુ કાર્બન કે-એજ સ્પેક્ટ્રમને અસર કરી શકે તેવા સંભવિત નુકસાન અને દૂષણને ટાળવા માટે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં ન્યૂનતમ એક્સપોઝર સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવી હતી.ટંગસ્ટન પ્રોટેક્ટિવ લેયર જમા કરાવ્યા પછી, રુચિનો પ્રદેશ (25 × 25 μm2 સુધી)ને Ga+ આયન બીમ વડે 30 kV ના પ્રવેગક વોલ્ટેજ પર, પછી 5 kV પર અને સપાટીના નુકસાનને ઘટાડવા માટે 40 pA ની પ્રોબ કરંટ સાથે કાપી અને પાતળું કરવામાં આવ્યું હતું.ત્યારબાદ FIB થી સજ્જ માઇક્રોમેનિપ્યુલેટરનો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાથિન વિભાગોને વિસ્તૃત કોપર મેશ (કોચી મેશ) 39 પર મૂકવામાં આવ્યા હતા.
Ryugu A0098 (1.6303mg) અને C0068 (0.6483mg) ગોળીઓ પૃથ્વીના વાતાવરણ સાથે કોઈપણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વિના સ્પ્રિંગ-8 પર શુદ્ધ નાઈટ્રોજન ભરેલા ગ્લોવ બૉક્સમાં શુદ્ધ ઉચ્ચ શુદ્ધતા પોલિઇથિલિન શીટ્સમાં બે વાર સીલ કરવામાં આવી હતી.ટોક્યો મેટ્રોપોલિટન યુનિવર્સિટી ખાતે JB-1 (જિયોલોજિકલ સર્વે ઓફ જાપાન દ્વારા જારી કરવામાં આવેલ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય સંદર્ભ ખડક) માટે નમૂનાની તૈયારી હાથ ધરવામાં આવી હતી.
INAA ઈન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર ઈન્ટીગ્રેટેડ રેડિયેશન એન્ડ ન્યુક્લિયર સાયન્સ, ક્યોટો યુનિવર્સિટી ખાતે યોજાય છે.તત્વના પરિમાણ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ન્યુક્લાઇડના અર્ધ-જીવન અનુસાર પસંદ કરેલ વિવિધ ઇરેડિયેશન ચક્ર સાથે નમૂનાઓ બે વાર ઇરેડિયેટ કરવામાં આવ્યા હતા.પ્રથમ, નમૂનાને 30 સેકન્ડ માટે ન્યુમેટિક ઇરેડિયેશન ટ્યુબમાં ઇરેડિયેટ કરવામાં આવ્યું હતું.અંજીરમાં થર્મલ અને ઝડપી ન્યુટ્રોનનો પ્રવાહ.3 અનુક્રમે 4.6 × 1012 અને 9.6 × 1011 cm-2 s-1 છે, Mg, Al, Ca, Ti, V અને Mn ની સામગ્રી નક્કી કરવા માટે.MgO (99.99% શુદ્ધતા, સોએકવા કેમિકલ), અલ (99.9% શુદ્ધતા, સોએકવા કેમિકલ), અને Si મેટલ (99.999% શુદ્ધતા, FUJIFILM વાકો પ્યોર કેમિકલ) જેવા રસાયણો પણ (n, n) જેવી પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓમાં દખલ કરવા માટે ઇરેડિયેટ કરવામાં આવ્યા હતા.ન્યુટ્રોન પ્રવાહમાં ફેરફારને સુધારવા માટે નમૂનાને સોડિયમ ક્લોરાઇડ (99.99% શુદ્ધતા; MANAC) સાથે પણ ઇરેડિયેટ કરવામાં આવ્યો હતો.
ન્યુટ્રોન ઇરેડિયેશન પછી, બાહ્ય પોલિઇથિલિન શીટને નવી સાથે બદલવામાં આવી હતી, અને નમૂના અને સંદર્ભ દ્વારા ઉત્સર્જિત ગામા રેડિયેશનને તરત જ જી ડિટેક્ટર દ્વારા માપવામાં આવ્યું હતું.એ જ નમૂનાઓને ન્યુમેટિક ઇરેડિયેશન ટ્યુબમાં 4 કલાક માટે ફરીથી ઇરેડિયેટ કરવામાં આવ્યા હતા.2 પાસે Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, Content Se, Sb, Os, Ir અને Au નક્કી કરવા માટે અનુક્રમે 5.6 1012 અને 1.2 1012 cm-2 s-1 ના થર્મલ અને ઝડપી ન્યુટ્રોન પ્રવાહ છે.Ga, As, Se, Sb, Os, Ir, અને Au ના નિયંત્રણ નમૂનાઓ ફિલ્ટર પેપરના બે ટુકડાઓ પર આ તત્વોના જાણીતા સાંદ્રતાના પ્રમાણભૂત ઉકેલોના યોગ્ય પ્રમાણમાં (10 થી 50 μg સુધી) લાગુ કરીને ઇરેડિયેશન કરવામાં આવ્યા હતા, ત્યારબાદ નમૂનાઓનું ઇરેડિયેશન કરવામાં આવ્યું હતું.ગામા કિરણોની ગણતરી ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ઇન્ટિગ્રેટેડ રેડિયેશન એન્ડ ન્યુક્લિયર સાયન્સ, ક્યોટો યુનિવર્સિટી અને આરઆઈ રિસર્ચ સેન્ટર, ટોક્યો મેટ્રોપોલિટન યુનિવર્સિટી ખાતે કરવામાં આવી હતી.INAA તત્વોના જથ્થાત્મક નિર્ધારણ માટે વિશ્લેષણાત્મક પ્રક્રિયાઓ અને સંદર્ભ સામગ્રી અમારા અગાઉના કાર્યમાં વર્ણવેલ સમાન છે.
NIPR ખાતે Ryugu નમૂનાઓ A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) અને C0087 (<1 mg) ના વિવર્તન પેટર્ન એકત્રિત કરવા માટે એક્સ-રે ડિફ્રેક્ટોમીટર (રિગાકુ સ્માર્ટલેબ) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. NIPR ખાતે Ryugu નમૂનાઓ A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) અને C0087 (<1 mg) ના વિવર્તન પેટર્ન એકત્રિત કરવા માટે એક્સ-રે ડિફ્રેક્ટોમીટર (રિગાકુ સ્માર્ટલેબ) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. Рентгеновский дифрактометр (રિગાકુ સ્માર્ટલેબ) NIPR માં. NIPR માં Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg), અને C0087 (<1 mg) નમૂનાઓના વિવર્તન પેટર્ન એકત્રિત કરવા માટે એક્સ-રે ડિફ્રેક્ટોમીટર (રિગાકુ સ્માર્ટલેબ) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.XX ડિફ્રાક્ટોગરામમы образцов Ryugu A0029 (<1 ml), A0037 (<1 ml) અને C0087 (<1 ml) લેબ). Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) અને C0087 (<1 mg) ની એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન પેટર્ન NIPR ખાતે એક્સ-રે ડિફ્રેક્ટોમીટર (રિગાકુ સ્માર્ટલેબ) નો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવી હતી.બધા નમૂનાઓને નીલમ કાચની પ્લેટનો ઉપયોગ કરીને સિલિકોન બિન-પ્રતિબિંબીત વેફર પર બારીક પાવડરમાં ગ્રાઈન્ડ કરવામાં આવ્યા હતા અને પછી કોઈપણ પ્રવાહી (પાણી અથવા આલ્કોહોલ) વિના સિલિકોન બિન-પ્રતિબિંબીત વેફર પર સમાનરૂપે ફેલાવવામાં આવ્યા હતા.માપન શરતો નીચે મુજબ છે: Cu Kα એક્સ-રે રેડિયેશન 40 kV ના ટ્યુબ વોલ્ટેજ અને 40 mA ના ટ્યુબ પ્રવાહ પર ઉત્પન્ન થાય છે, મર્યાદિત સ્લિટ લંબાઈ 10 mm છે, ડાયવર્જન્સ એંગલ (1/6)° છે, પ્લેનમાં પરિભ્રમણ ગતિ 20 ° rpm છે, અને bragg0 20 rpm છે. વિશ્લેષણ કરવામાં લગભગ 28 કલાક લાગે છે.બ્રેગ બ્રેન્ટાનો ઓપ્ટિક્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.ડિટેક્ટર એ એક-પરિમાણીય સિલિકોન સેમિકન્ડક્ટર ડિટેક્ટર છે (D/teX અલ્ટ્રા 250).Ni ફિલ્ટરનો ઉપયોગ કરીને Cu Kβ ના એક્સ-રે દૂર કરવામાં આવ્યા હતા.ઉપલબ્ધ નમૂનાઓનો ઉપયોગ કરીને, સિન્થેટીક મેગ્નેશિયન સેપોનાઈટ (JCSS-3501, Kunimine Industries CO. Ltd), સર્પન્ટાઈન (લીફ સર્પેન્ટાઈન, મિયાઝુ, નિક્કા) અને પાયરહોટાઈટ (મોનોક્લીનિક 4C, ચિહુઆ, મેક્સિકો વોટ્સ) ના માપની સરખામણી કરવામાં આવી હતી. PDF 01-071-1662) અને મેગ્નેટાઇટ (PDF 00-019-0629).Ryugu ના વિવર્તન ડેટાની તુલના હાઇડ્રોઅલ્ટરેડ કાર્બોનેસિયસ કોન્ડ્રાઇટ્સ, ઓર્ગ્યુઇલ CI, Y-791198 CM2.4, અને Y 980115 CY (હીટિંગ સ્ટેજ III, 500–750°C) પરના ડેટા સાથે પણ કરવામાં આવી હતી.સરખામણીએ Orgueil સાથે સમાનતા દર્શાવી હતી, પરંતુ Y-791198 અને Y 980115 સાથે નહીં.
FIB માંથી બનાવેલ નમૂનાઓના અલ્ટ્રાથિન સેક્શનના કાર્બન એજ K સાથેના NEXAFS સ્પેક્ટ્રાને STXM BL4U ચેનલનો ઉપયોગ કરીને ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ મોલેક્યુલર સાયન્સિસ (ઓકાઝાકી, જાપાન) ખાતે UVSOR સિંક્રોટ્રોન સુવિધામાં માપવામાં આવ્યો હતો.ફ્રેસ્નલ ઝોન પ્લેટ સાથે ઓપ્ટીકલી ફોકસ કરેલ બીમનું સ્પોટ સાઈઝ આશરે 50 એનએમ છે.નજીકના કિનારી વિસ્તાર (283.6–292.0 eV) ની સુંદર રચના માટે ઉર્જાનું પગલું 0.1 eV છે અને આગળ અને પાછળના મોરચાના પ્રદેશો માટે 0.5 eV (280.0–283.5 eV અને 292.5–300.0 eV) છે.દરેક ઇમેજ પિક્સેલ માટેનો સમય 2 ms પર સેટ કરવામાં આવ્યો હતો.ખાલી કરાવ્યા પછી, STXM વિશ્લેષણાત્મક ચેમ્બર લગભગ 20 mbar ના દબાણે હિલીયમથી ભરેલું હતું.આ ચેમ્બર અને સેમ્પલ હોલ્ડરમાં એક્સ-રે ઓપ્ટિક્સ સાધનોના થર્મલ ડ્રિફ્ટને ઘટાડવામાં તેમજ સેમ્પલ ડેમેજ અને/અથવા ઓક્સિડેશન ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.AXis2000 સોફ્ટવેર અને પ્રોપ્રાઇટરી STXM ડેટા પ્રોસેસિંગ સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરીને સ્ટેક કરેલા ડેટામાંથી NEXAFS K-એજ કાર્બન સ્પેક્ટ્રા જનરેટ કરવામાં આવ્યા હતા.નોંધ કરો કે નમૂના ટ્રાન્સફર કેસ અને ગ્લોવબોક્સનો ઉપયોગ નમૂનાના ઓક્સિડેશન અને દૂષણને ટાળવા માટે થાય છે.
STXM-NEXAFS વિશ્લેષણ પછી, Ryugu FIB સ્લાઇસેસના હાઇડ્રોજન, કાર્બન અને નાઇટ્રોજનની આઇસોટોપિક રચનાનું JAMSTEC NanoSIMS 50L સાથે આઇસોટોપ ઇમેજિંગનો ઉપયોગ કરીને વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું.કાર્બન અને નાઇટ્રોજન આઇસોટોપ પૃથ્થકરણ માટે લગભગ 2 pA નું કેન્દ્રિત Cs+ પ્રાથમિક બીમ અને હાઇડ્રોજન આઇસોટોપ વિશ્લેષણ માટે લગભગ 13 pA નમૂના પર લગભગ 24 × 24 µm2 થી 30 × 30 µm2 ના વિસ્તાર પર રાસ્ટરાઇઝ્ડ છે.પ્રમાણમાં મજબૂત પ્રાથમિક બીમ પ્રવાહ પર 3-મિનિટના પ્રીસ્પ્રે પછી, દરેક વિશ્લેષણ ગૌણ બીમની તીવ્રતાના સ્થિરીકરણ પછી શરૂ કરવામાં આવ્યું હતું.કાર્બન અને નાઇટ્રોજન આઇસોટોપના પૃથ્થકરણ માટે, 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– અને 12C15N– ની છબીઓ એકસાથે સાત ઈલેક્ટ્રોન ગુણાકાર મલ્ટિપ્લેક્સ ડિટેક્શનનો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવી હતી, જેમાં આશરે 9000 માસ રિઝોલ્યુશન છે, જે તમામ સંમિશ્રણને અલગ કરવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં છે.હસ્તક્ષેપ (એટલે ​​​​કે 13C પર 12C1H અને 12C15N પર 13C14N).હાઇડ્રોજન આઇસોટોપ્સના પૃથ્થકરણ માટે, 1H-, 2D- અને 12C- ઇમેજ ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન ગુણકનો ઉપયોગ કરીને બહુવિધ શોધ સાથે આશરે 3000 ના સામૂહિક રીઝોલ્યુશન સાથે મેળવવામાં આવી હતી.દરેક વિશ્લેષણમાં સમાન વિસ્તારની 30 સ્કેન કરેલી છબીઓ હોય છે, જેમાં કાર્બન અને નાઇટ્રોજન આઇસોટોપ વિશ્લેષણ માટે 256 × 256 પિક્સેલ્સ અને હાઇડ્રોજન આઇસોટોપ વિશ્લેષણ માટે 128 × 128 પિક્સેલ હોય છે.કાર્બન અને નાઇટ્રોજન આઇસોટોપ વિશ્લેષણ માટે વિલંબનો સમય 3000 µs પ્રતિ પિક્સેલ અને હાઈડ્રોજન આઈસોટોપ વિશ્લેષણ માટે 5000 µs પ્રતિ પિક્સેલ છે.અમે 1-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝોટ્રિઆઝોલ હાઇડ્રેટનો ઉપયોગ હાઇડ્રોજન, કાર્બન અને નાઇટ્રોજન આઇસોટોપ ધોરણો તરીકે ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટલ માસ ફ્રેક્શનેશન 45 માપાંકિત કરવા માટે કર્યો છે.
FIB C0068-25 પ્રોફાઇલમાં પ્રીસોલર ગ્રેફાઇટની સિલિકોન આઇસોટોપિક રચનાને નિર્ધારિત કરવા માટે, અમે લગભગ 9000 ના માસ રિઝોલ્યુશન સાથે છ ઇલેક્ટ્રોન મલ્ટિપ્લાયર્સનો ઉપયોગ કર્યો છે. છબીઓમાં 3000 µs પ્રતિ પિક્સેલના વિલંબ સમય સાથે 256 × 256 પિક્સેલનો સમાવેશ થાય છે.અમે હાઇડ્રોજન, કાર્બન અને સિલિકોન આઇસોટોપ ધોરણો તરીકે સિલિકોન વેફરનો ઉપયોગ કરીને સમૂહ અપૂર્ણાંક સાધનનું માપાંકન કર્યું.
આઇસોટોપ ઇમેજ પર NASA ના NanoSIMS45 ઇમેજિંગ સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરીને પ્રક્રિયા કરવામાં આવી હતી.ઈલેક્ટ્રોન ગુણક ડેડ ટાઈમ (44 એનએસ) અને અર્ધ-એક સાથે આગમન અસરો માટે ડેટા સુધારવામાં આવ્યો હતો.એક્વિઝિશન દરમિયાન ઇમેજ ડ્રિફ્ટને સુધારવા માટે દરેક ઇમેજ માટે અલગ-અલગ સ્કેન ગોઠવણી.દરેક સ્કેન પિક્સેલ માટે દરેક ઈમેજમાંથી સેકન્ડરી આયનો ઉમેરીને અંતિમ આઈસોટોપ ઈમેજ બનાવવામાં આવે છે.
STXM-NEXAFS અને NanoSIMS વિશ્લેષણ પછી, કોચી, JAMSTEC ખાતે 200 kV ના પ્રવેગક વોલ્ટેજ પર ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ (JEOL JEM-ARM200F) નો ઉપયોગ કરીને સમાન FIB વિભાગોની તપાસ કરવામાં આવી હતી.શ્યામ ક્ષેત્રમાં તેજસ્વી-ક્ષેત્ર TEM અને ઉચ્ચ-કોણ સ્કેનિંગ TEM નો ઉપયોગ કરીને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરનું અવલોકન કરવામાં આવ્યું હતું.સ્પોટ ઇલેક્ટ્રોન ડિફ્રેક્શન અને લેટીસ બેન્ડ ઇમેજિંગ દ્વારા ખનિજ તબક્કાઓ ઓળખવામાં આવ્યા હતા, અને રાસાયણિક વિશ્લેષણ EDS દ્વારા 100 mm2 સિલિકોન ડ્રિફ્ટ ડિટેક્ટર અને JEOL એનાલિસિસ સ્ટેશન 4.30 સૉફ્ટવેર દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું.જથ્થાત્મક પૃથ્થકરણ માટે, દરેક તત્વ માટે લાક્ષણિકતા એક્સ-રેની તીવ્રતા TEM સ્કેનીંગ મોડમાં 30 સેકન્ડના નિશ્ચિત ડેટા સંપાદન સમય સાથે માપવામાં આવી હતી, ~100 × 100 nm2 નું બીમ સ્કેનિંગ ક્ષેત્ર અને 50 pA નું બીમ વર્તમાન.સ્તરવાળી સિલિકેટ્સમાં ગુણોત્તર (Si + Al)-Mg-Fe પ્રાયોગિક ગુણાંક k નો ઉપયોગ કરીને નિર્ધારિત કરવામાં આવ્યો હતો, જે જાડાઈ માટે સુધારેલ હતો, જે કુદરતી પાયરોપેગાર્નેટના ધોરણમાંથી મેળવેલ હતો.
આ અભ્યાસમાં ઉપયોગમાં લેવાતી તમામ છબીઓ અને વિશ્લેષણ JAXA ડેટા આર્કાઇવિંગ એન્ડ કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2 પર ઉપલબ્ધ છે.આ લેખ મૂળ ડેટા પ્રદાન કરે છે.
કિટારી, કે. એટ અલ.Hayabusa2 NIRS3 સાધન દ્વારા અવલોકન કરાયેલ એસ્ટરોઇડ 162173 Ryugu ની સપાટીની રચના.વિજ્ઞાન 364, 272–275.
કિમ, એજે યામાટો-પ્રકાર કાર્બોનેસિયસ કોન્ડ્રાઇટ્સ (CY): રયુગુ એસ્ટરોઇડ સપાટીના એનાલોગ?જીઓકેમિસ્ટ્રી 79, 125531 (2019).
પિલોરજેટ, એસ. એટ અલ.Ryugu નમૂનાઓનું પ્રથમ રચનાત્મક વિશ્લેષણ માઇક્રોઓમેગા હાઇપરસ્પેક્ટ્રલ માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું.નેશનલ એસ્ટ્રોન.6, 221–225 (2021).
યાદ, ટી. એટ અલ.સી-ટાઈપ એસ્ટરોઈડ રયુગુમાંથી પરત આવેલા હાયબુસા2 નમૂનાનું પ્રારંભિક વિશ્લેષણ.નેશનલ એસ્ટ્રોન.6, 214–220 (2021).