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वाष्पशील और कार्बनिक पदार्थों से भरपूर, सी-प्रकार के क्षुद्रग्रह पृथ्वी पर जल के मुख्य स्रोतों में से एक हो सकते हैं। वर्तमान में, कार्बन युक्त चोंड्राइट्स उनकी रासायनिक संरचना का सबसे अच्छा अनुमान देते हैं, लेकिन उल्कापिंडों के बारे में जानकारी अस्पष्ट है: केवल सबसे टिकाऊ प्रकार ही वायुमंडल में प्रवेश करने और फिर पृथ्वी के वातावरण के साथ परस्पर क्रिया करने के बाद बच पाते हैं। यहाँ हम हयाबुसा-2 अंतरिक्ष यान द्वारा पृथ्वी पर लाए गए प्राथमिक रयुगु कण के विस्तृत आयतनमितीय और सूक्ष्मविश्लेषणात्मक अध्ययन के परिणाम प्रस्तुत करते हैं। रयुगु कण रासायनिक रूप से अविभाजित लेकिन जल-परिवर्तित सी (इवुना-प्रकार) चोंड्राइट्स के साथ संरचना में काफी समानता दिखाते हैं, जिनका व्यापक रूप से सौर मंडल की समग्र संरचना के संकेतक के रूप में उपयोग किया जाता है। यह नमूना समृद्ध एलिफैटिक कार्बनिक पदार्थों और स्तरित सिलिकेट्स के बीच एक जटिल स्थानिक संबंध दर्शाता है और जल क्षरण के दौरान लगभग 30 डिग्री सेल्सियस के अधिकतम तापमान का संकेत देता है। हमें ड्यूटेरियम और डायज़ोनियम की प्रचुरता मिली जो बाह्य सौर उत्पत्ति के अनुरूप है। रयुगु कण अब तक अध्ययन किए गए सबसे शुद्ध और अविभाज्य परग्रही पदार्थ हैं और सौर मंडल की समग्र संरचना में सबसे अच्छी तरह फिट बैठते हैं।
जून 2018 से नवंबर 2019 तक, जापान एयरोस्पेस एक्सप्लोरेशन एजेंसी (JAXA) के हायाबुसा 2 अंतरिक्ष यान ने क्षुद्रग्रह रयुगु का व्यापक दूरस्थ सर्वेक्षण किया। हायाबुसा-2 पर लगे नियर इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर (NIRS3) से प्राप्त आंकड़ों से पता चलता है कि रयुगु एक ऐसे पदार्थ से बना हो सकता है जो ऊष्मीय और/या आघात-कायांतरित कार्बोनेशियस चोंड्राइट्स के समान है। सबसे निकटतम मिलान CY चोंड्राइट (यामातो प्रकार) 2 से है। रयुगु के कम एल्बेडो को बड़ी संख्या में कार्बन-समृद्ध घटकों की उपस्थिति, साथ ही कण आकार, सरंध्रता और स्थानिक अपक्षय प्रभावों द्वारा समझाया जा सकता है। हायाबुसा-2 अंतरिक्ष यान ने रयुगु पर दो बार लैंडिंग की और नमूने एकत्र किए। 21 फरवरी, 2019 को पहली लैंडिंग के दौरान, सतह सामग्री प्राप्त की गई, जिसे वापसी कैप्सूल के कंपार्टमेंट A में संग्रहीत किया गया, और 11 जुलाई, 2019 को दूसरी लैंडिंग के दौरान, एक छोटे पोर्टेबल इम्पैक्टर द्वारा निर्मित कृत्रिम क्रेटर के पास से सामग्री एकत्र की गई। ये नमूने वार्ड सी में संग्रहित हैं। जेएएक्सए द्वारा प्रबंधित सुविधाओं में विशेष, संदूषण रहित और शुद्ध नाइट्रोजन से भरे कक्षों में चरण 1 में कणों के प्रारंभिक गैर-विनाशकारी लक्षण वर्णन से संकेत मिलता है कि रयुगु कण सीआई4 चोंड्राइट्स के सबसे समान थे और उनमें "विभिन्न स्तरों की भिन्नता"³ पाई गई। रयुगु का सीवाई या सीआई चोंड्राइट्स के समान प्रतीत होने वाला विरोधाभासी वर्गीकरण केवल रयुगु कणों के विस्तृत समस्थानिक, मौलिक और खनिज संबंधी लक्षण वर्णन द्वारा ही हल किया जा सकता है। यहां प्रस्तुत परिणाम क्षुद्रग्रह रयुगु की समग्र संरचना के लिए इन दो प्रारंभिक स्पष्टीकरणों में से कौन सा सबसे अधिक संभावित है, यह निर्धारित करने के लिए एक ठोस आधार प्रदान करते हैं।
कोच्चि टीम के प्रबंधन के लिए चरण 2 में आठ रयुगु पेलेट्स (कुल लगभग 60 मिलीग्राम), जिनमें से चार चैंबर ए से और चार चैंबर सी से लिए गए थे, को शामिल किया गया था। इस अध्ययन का मुख्य उद्देश्य क्षुद्रग्रह रयुगु की प्रकृति, उत्पत्ति और विकासवादी इतिहास को स्पष्ट करना और अन्य ज्ञात अलौकिक नमूनों जैसे कि चोंड्राइट्स, अंतरग्रहीय धूल कणों (आईडीपी) और लौटते धूमकेतुओं के साथ समानताएं और अंतरों का दस्तावेजीकरण करना है। ये नमूने नासा के स्टारडस्ट मिशन द्वारा एकत्र किए गए थे।
पांच रयुगु कणों (A0029, A0037, C0009, C0014 और C0068) के विस्तृत खनिज विश्लेषण से पता चला कि वे मुख्य रूप से महीन और मोटे दाने वाले फाइलोसिलिकेट (~64–88 वॉल्यूम%; चित्र 1a, b, पूरक चित्र 1 और अतिरिक्त तालिका 1) से बने हैं। मोटे दाने वाले फाइलोसिलिकेट, महीन दाने वाले, फाइलोसिलिकेट-समृद्ध मैट्रिक्स (कुछ माइक्रोन से कम आकार के) में पिनेट एग्रीगेट (दसियों माइक्रोन तक के आकार के) के रूप में पाए जाते हैं। स्तरित सिलिकेट कण सर्पेन्टाइन-सैपोनाइट सहजीवी हैं (चित्र 1c)। (Si + Al)-Mg-Fe मानचित्र से यह भी पता चलता है कि थोक स्तरित सिलिकेट मैट्रिक्स की संरचना सर्पेन्टाइन और सैपोनाइट के बीच की है (चित्र 2a, b)। फाइलोसिलिकेट मैट्रिक्स में कार्बोनेट खनिज (~2–21 वॉल्यूम%), सल्फाइड खनिज (~2.4–5.5 वॉल्यूम%) और मैग्नेटाइट (~3.6–6.8 वॉल्यूम%) पाए जाते हैं। इस अध्ययन में जांचे गए कणों में से एक (C0009) में थोड़ी मात्रा (~0.5 वॉल्यूम%) में निर्जल सिलिकेट (ओलिविन और पाइरोक्सीन) मौजूद थे, जो कच्चे रयुगु पत्थर के स्रोत पदार्थ की पहचान करने में सहायक हो सकते हैं।5 यह निर्जल सिलिकेट रयुगु पेलेट्स में दुर्लभ है और इसकी पहचान केवल C0009 पेलेट में ही हुई थी। मैट्रिक्स में कार्बोनेट छोटे टुकड़ों (कुछ सौ माइक्रोन से कम) के रूप में मौजूद हैं, जिनमें मुख्य रूप से डोलोमाइट है, साथ ही कैल्शियम कार्बोनेट और ब्रिनेल की थोड़ी मात्रा भी है। मैग्नेटाइट अलग-अलग कणों, फ्रैम्बोइड्स, पट्टिकाओं या गोलाकार समूहों के रूप में पाया जाता है। सल्फाइड मुख्य रूप से अनियमित षट्कोणीय प्रिज्म/प्लेट या पट्टियों के रूप में पाइरोटाइट द्वारा दर्शाए जाते हैं। इस मैट्रिक्स में बड़ी मात्रा में सबमाइक्रोन पेंटलैंडाइट या पाइरोटाइट के साथ संयोजन में मौजूद होता है। कार्बन-समृद्ध चरण (आकार में <10 µm) फाइलोसिलिकेट-समृद्ध मैट्रिक्स में सर्वव्यापी रूप से पाए जाते हैं। कार्बन-समृद्ध चरण (आकार में <10 µm) फाइलोसिलिकेट-समृद्ध मैट्रिक्स में सर्वव्यापी रूप से पाए जाते हैं। अधिक पढ़ें богатой филлосиликатами матрице. कार्बन-समृद्ध चरण (आकार में <10 µm) फाइलोसिलिकेट-समृद्ध मैट्रिक्स में सर्वव्यापी रूप से पाए जाते हैं।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。 अधिक पढ़ें फ़्लोरिडा मैटेलिक. फाइलोसिलिकेट से भरपूर मैट्रिक्स में कार्बन से भरपूर चरण (आकार में <10 µm) प्रमुखता से पाए जाते हैं।अन्य सहायक खनिजों को अनुपूरक तालिका 1 में दर्शाया गया है। C0087, A0029 और A0037 मिश्रण के एक्स-रे विवर्तन पैटर्न से निर्धारित खनिजों की सूची CI (ऑर्गुइल) चोंड्राइट में निर्धारित सूची के साथ काफी सुसंगत है, लेकिन CY और CM (मिघेई प्रकार) चोंड्राइट से बहुत भिन्न है (विस्तारित डेटा के साथ चित्र 1 और अनुपूरक चित्र 2)। रयुगु कणों (A0098, C0068) की कुल तत्व सामग्री भी चोंड्राइट 6 CI के साथ सुसंगत है (विस्तारित डेटा, चित्र 2 और अनुपूरक तालिका 2)। इसके विपरीत, CM चोंड्राइट मध्यम और अत्यधिक वाष्पशील तत्वों, विशेष रूप से Mn और Zn, में कम और अपवर्तक तत्वों में अधिक पाए जाते हैं। कुछ तत्वों की सांद्रता में काफी भिन्नता पाई जाती है, जो व्यक्तिगत कणों के छोटे आकार और परिणामस्वरूप नमूनाकरण पूर्वाग्रह के कारण नमूने की अंतर्निहित विषमता का प्रतिबिंब हो सकती है। सभी पेट्रोलॉजिकल, मिनरलॉजिकल और एलिमेंटल विशेषताएं दर्शाती हैं कि रयुगु के दाने चोंड्राइट्स CI8,9,10 के समान हैं। एक उल्लेखनीय अपवाद रयुगु के दानों में फेरिहाइड्राइट और सल्फेट की अनुपस्थिति है, जो यह सुझाव देता है कि CI चोंड्राइट्स में ये खनिज स्थलीय अपक्षय द्वारा निर्मित हुए थे।
a, Mg Kα (लाल), Ca Kα (हरा), Fe Kα (नीला), और S Kα (पीला) के शुष्क पॉलिश किए गए सेक्शन C0068 की समग्र एक्स-रे छवि। इस अंश में स्तरित सिलिकेट (लाल: ~88 वॉल्यूम%), कार्बोनेट (डोलोमाइट; हल्का हरा: ~1.6 वॉल्यूम%), मैग्नेटाइट (नीला: ~5.3 वॉल्यूम%) और सल्फाइड (पीला: सल्फाइड = ~2.5% वॉल्यूम) शामिल हैं। निबंध. b, a पर परावर्तित इलेक्ट्रॉनों में समोच्च क्षेत्र की छवि। Bru – अपरिपक्व; Dole – डोलोमाइट; FeS लौह सल्फाइड है; Mag – मैग्नेटाइट; juice – सोपस्टोन; Srp – सर्पेन्टाइन। c, एक विशिष्ट सैपोनाइट-सर्पेन्टाइन अंतर्वृद्धि की उच्च-रिज़ॉल्यूशन ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (TEM) छवि, जो क्रमशः 0.7 nm और 1.1 nm के सर्पेन्टाइन और सैपोनाइट जाली बैंड दिखाती है।
रयुगु A0037 (ठोस लाल वृत्त) और C0068 (ठोस नीले वृत्त) कणों के मैट्रिक्स और स्तरित सिलिकेट (परमाणु %) की संरचना को (Si+Al)-Mg-Fe त्रिगुणीय प्रणाली में दर्शाया गया है। a, इलेक्ट्रॉन प्रोब माइक्रोएनालिसिस (EPMA) के परिणामों को CI चोंड्राइट्स (इवुना, ऑर्गिल, एलाइस)16 के साथ प्लॉट किया गया है, जिन्हें तुलना के लिए धूसर रंग में दिखाया गया है। b, स्कैनिंग TEM (STEM) और ऊर्जा विसरणीय एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (EDS) विश्लेषण को ऑर्गिल9 और मर्चिसन46 उल्कापिंडों और हाइड्रेटेड IDP47 के साथ तुलना के लिए दिखाया गया है। महीन और मोटे दाने वाले फाइलोसिलिकेट्स का विश्लेषण किया गया, जिसमें लौह सल्फाइड के छोटे कणों को शामिल नहीं किया गया। a और b में बिंदीदार रेखाएँ सैपोनाइट और सर्पेन्टाइन की विघटन रेखाओं को दर्शाती हैं। चित्र a में लौह-समृद्ध संरचना परतदार सिलिकेट कणों के भीतर उपसूक्ष्म लौह सल्फाइड कणों के कारण हो सकती है, जिसे EPMA विश्लेषण के स्थानिक संकल्प द्वारा नकारा नहीं जा सकता। चित्र b में सैपोनाइट की तुलना में उच्च Si सामग्री वाले डेटा बिंदु फाइलोसिलिकेट परत के अंतरालों में नैनो आकार के अनाकार सिलिकॉन-समृद्ध पदार्थ की उपस्थिति के कारण हो सकते हैं। विश्लेषणों की संख्या: A0037 के लिए N=69, EPMA के लिए N=68, C0068 के लिए N=68, A0037 के लिए N=19 और C0068 के लिए N=27 (STEM-EDS के लिए)। चित्र c में, ट्राइऑक्सी कण रयुगु C0014-4 के आइसोटोप मानचित्र की तुलना चोंड्राइट मान CI (ऑर्गुइल), CY (Y-82162) और साहित्य डेटा (CM और C2-ung)41,48,49 से की गई है। हमने ऑर्गुइल और Y-82162 उल्कापिंडों के लिए डेटा प्राप्त किया है। CCAM निर्जल कार्बनयुक्त चोंड्राइट खनिजों की एक रेखा है, TFL एक भू-विभाजक रेखा है। रयुगु कण C0014-4, CI चोंड्राइट (ऑर्गुइल) और CY चोंड्राइट (Y-82162) के d, Δ17O और δ18O मानचित्र (इस अध्ययन में दर्शाए गए हैं)। Δ17O_Ryugu: C0014-1 का Δ17O मान। Δ17O_Orgueil: ऑर्गुइल के लिए औसत Δ17O मान। Δ17O_Y-82162: Y-82162 के लिए औसत Δ17O मान। तुलना के लिए साहित्य 41, 48, 49 से CI और CY डेटा भी दर्शाए गए हैं।
लेजर फ्लोरीनीकरण द्वारा दानेदार C0014 से निकाले गए पदार्थ के 1.83 मिलीग्राम नमूने पर ऑक्सीजन का द्रव्यमान आइसोटोप विश्लेषण किया गया (विधि)। तुलना के लिए, हमने ऑर्ग्यूइल (CI) की सात प्रतियां (कुल द्रव्यमान = 8.96 मिलीग्राम) और Y-82162 (CY) की सात प्रतियां (कुल द्रव्यमान = 5.11 मिलीग्राम) का परीक्षण किया (पूरक तालिका 3)।
चित्र 2d में Y-82162 की तुलना में ओर्गेइल और रयुगु के भार औसत कणों के बीच Δ17O और δ18O का स्पष्ट पृथक्करण दिखाया गया है। 2 एसडी पर ओवरलैप होने के बावजूद, रयुगु C0014-4 कण का Δ17O ओर्गेइल कण की तुलना में अधिक है। रयुगु कणों में ओर्गेइल की तुलना में Δ17O का मान अधिक है, जो 1864 में इसके पतन के बाद से ओर्गेइल के स्थलीय प्रदूषण को दर्शाता है। स्थलीय वातावरण में अपक्षय11 के परिणामस्वरूप वायुमंडलीय ऑक्सीजन का समावेश होता है, जिससे समग्र विश्लेषण स्थलीय अंश रेखा (TFL) के करीब आ जाता है। यह निष्कर्ष खनिज संबंधी आंकड़ों (जिन पर पहले चर्चा की गई है) के अनुरूप है कि रयुगु कणों में हाइड्रेट या सल्फेट नहीं होते हैं, जबकि ओर्गेइल में होते हैं।
उपरोक्त खनिज संबंधी आंकड़ों के आधार पर, ये परिणाम रयुगु कणों और सीआई चोंड्राइट्स के बीच संबंध का समर्थन करते हैं, लेकिन सीवाई चोंड्राइट्स के साथ संबंध की संभावना को नकारते हैं। यह तथ्य कि रयुगु कण सीवाई चोंड्राइट्स से संबंधित नहीं हैं, जिनमें निर्जलीकरण खनिज विज्ञान के स्पष्ट संकेत दिखाई देते हैं, perplexing है। रयुगु के कक्षीय अवलोकन से संकेत मिलता है कि इसमें निर्जलीकरण हुआ है और इसलिए यह संभवतः सीवाई पदार्थ से बना है। इस स्पष्ट अंतर के कारण अभी भी स्पष्ट नहीं हैं। अन्य रयुगु कणों के ऑक्सीजन आइसोटोप विश्लेषण को एक सहयोगी पत्र 12 में प्रस्तुत किया गया है। हालांकि, इस विस्तारित डेटा सेट के परिणाम भी रयुगु कणों और सीआई चोंड्राइट्स के बीच संबंध के अनुरूप हैं।
समन्वित सूक्ष्म विश्लेषण तकनीकों (पूरक चित्र 3) का उपयोग करते हुए, हमने केंद्रित आयन बीम अंश (FIB) C0068.25 के संपूर्ण सतह क्षेत्र पर कार्बनिक कार्बन के स्थानिक वितरण की जांच की (चित्र 3a-f)। खंड C0068.25 में निकट किनारे पर कार्बन के सूक्ष्म संरचना एक्स-रे अवशोषण स्पेक्ट्रा (NEXAFS) कई कार्यात्मक समूहों को दर्शाते हैं - सुगंधित या C=C (285.2 eV), C=O (286.5 eV), CH (287.5 eV) और C(=O)O (288.8 eV) - 291.7 eV पर ग्रेफीन संरचना अनुपस्थित है (चित्र 3a), जिसका अर्थ है कम तापीय भिन्नता। C0068.25 के आंशिक कार्बनिक पदार्थों का प्रबल CH शिखर (287.5 eV) पहले अध्ययन किए गए कार्बनयुक्त चोंड्राइट्स के अघुलनशील कार्बनिक पदार्थों से भिन्न है और स्टारडस्ट मिशन द्वारा प्राप्त IDP14 और धूमकेतु कणों के अधिक समान है। 287.5 eV पर एक प्रबल CH शिखर और 285.2 eV पर एक बहुत दुर्बल एरोमैटिक या C=C शिखर यह दर्शाते हैं कि कार्बनिक यौगिक एलिफैटिक यौगिकों से समृद्ध हैं (चित्र 3a और पूरक चित्र 3a)। एलिफैटिक कार्बनिक यौगिकों से समृद्ध क्षेत्र मोटे दाने वाले फाइलोसिलिकेट्स के साथ-साथ कम एरोमैटिक (या C=C) कार्बन संरचना वाले क्षेत्रों में भी पाए जाते हैं (चित्र 3c,d)। इसके विपरीत, A0037,22 (पूरक चित्र 3) में आंशिक रूप से एलिफैटिक कार्बन-समृद्ध क्षेत्रों की मात्रा कम पाई गई। इन कणों की अंतर्निहित खनिज संरचना कार्बोनेट से समृद्ध है, जो चोंड्राइट CI 16 के समान है, जो स्रोत जल के व्यापक परिवर्तन का संकेत देती है (पूरक तालिका 1)। ऑक्सीकरण की स्थिति कार्बोनेट से जुड़े कार्बनिक यौगिकों में कार्बोनिल और कार्बोक्सिल कार्यात्मक समूहों की उच्च सांद्रता को बढ़ावा देगी। एलिफैटिक कार्बन संरचना वाले कार्बनिक पदार्थों का सबमाइक्रोन वितरण मोटे दाने वाले स्तरित सिलिकेट्स के वितरण से बहुत भिन्न हो सकता है। टैगिश लेक उल्कापिंड में फाइलोसिलिकेट-OH से जुड़े एलिफैटिक कार्बनिक यौगिकों के संकेत मिले हैं। समन्वित सूक्ष्मविश्लेषणात्मक आंकड़ों से पता चलता है कि एलिफैटिक यौगिकों से भरपूर कार्बनिक पदार्थ C-प्रकार के क्षुद्रग्रहों में व्यापक रूप से पाए जा सकते हैं और फाइलोसिलिकेट्स से निकटता से जुड़े हो सकते हैं। यह निष्कर्ष माइक्रोओमेगा, एक निकट-अवरक्त हाइपरस्पेक्ट्रल माइक्रोस्कोप द्वारा प्रदर्शित रयुगु कणों में एलिफैटिक/सुगंधित CHs की पिछली रिपोर्टों के अनुरूप है। एक महत्वपूर्ण और अनसुलझा प्रश्न यह है कि क्या इस अध्ययन में देखे गए मोटे दाने वाले फाइलोसिलिकेट्स से जुड़े एलिफैटिक कार्बन-समृद्ध कार्बनिक यौगिकों के अद्वितीय गुण केवल रयुगु क्षुद्रग्रह पर ही पाए जाते हैं।
a, एरोमैटिक (C=C) समृद्ध क्षेत्र (लाल), एलिफैटिक समृद्ध क्षेत्र (हरा) और मैट्रिक्स (नीला) में 292 eV पर सामान्यीकृत NEXAFS कार्बन स्पेक्ट्रा। तुलना के लिए धूसर रेखा मर्चिसन 13 अघुलनशील कार्बनिक स्पेक्ट्रम है। au, आर्बिट्रेशन यूनिट। b, कार्बन K-एज की स्कैनिंग ट्रांसमिशन एक्स-रे माइक्रोस्कोपी (STXM) स्पेक्ट्रल छवि दर्शाती है कि खंड में कार्बन की प्रधानता है। c, एरोमैटिक (C=C) समृद्ध क्षेत्रों (लाल), एलिफैटिक समृद्ध क्षेत्रों (हरा) और मैट्रिक्स (नीला) के साथ RGB समग्र प्लॉट। d, एलिफैटिक यौगिकों से समृद्ध कार्बनिक पदार्थ मोटे दाने वाले फाइलोसिलिकेट में केंद्रित हैं, क्षेत्र को b और c में सफेद बिंदीदार बॉक्स से बड़ा करके दिखाया गया है। e, b और c में सफेद बिंदीदार बॉक्स से बड़े किए गए क्षेत्र में बड़े नैनोस्फीयर (ng-1)। For: पाइरोटाइट। Pn: निकेल-क्रोमाइट। एफ, नैनोस्केल सेकेंडरी आयन मास स्पेक्ट्रोमेट्री (नैनोसिम्स), हाइड्रोजन (1एच), कार्बन (12सी), और नाइट्रोजन (12सी14एन) मौलिक छवियां, 12सी/1एच तत्व अनुपात छवियां, और क्रॉस δडी, δ13सी, और δ15एन आइसोटोप छवियां - अनुभाग पीजी-1: अत्यधिक 13सी संवर्धन के साथ प्रीसोलर ग्रेफाइट (पूरक तालिका 4)।
मर्चिसन उल्कापिंडों में कार्बनिक पदार्थ के क्षरण के गतिज अध्ययन, रायगु कणों में प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले एलिफैटिक कार्बनिक पदार्थों के विषम वितरण के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान कर सकते हैं। यह अध्ययन दर्शाता है कि कार्बनिक पदार्थों में एलिफैटिक CH बंध मूल चट्टान पर लगभग 30°C के अधिकतम तापमान तक बने रहते हैं और/या समय-तापमान संबंधों के साथ बदलते हैं (उदाहरण के लिए 100°C पर 200 वर्ष और 100 मिलियन वर्ष पर 0°C)। यदि पूर्ववर्ती चट्टान को एक निश्चित तापमान पर एक निश्चित समय से अधिक समय तक गर्म नहीं किया जाता है, तो फाइलोसिलिकेट से भरपूर एलिफैटिक कार्बनिक पदार्थों का मूल वितरण संरक्षित रह सकता है। हालांकि, स्रोत चट्टान के जल में परिवर्तन इस व्याख्या को जटिल बना सकते हैं, क्योंकि कार्बोनेट से भरपूर A0037 में फाइलोसिलिकेट से जुड़े कोई कार्बन-समृद्ध एलिफैटिक क्षेत्र नहीं दिखाई देते हैं। यह कम तापमान परिवर्तन मोटे तौर पर रायगु कणों में घनीय फेल्डस्पार की उपस्थिति से मेल खाता है (पूरक तालिका 1) 20।
अंश C0068.25 (ng-1; चित्र 3a–c,e) में एक बड़ा नैनोस्फीयर है जो अत्यधिक सुगंधित (या C=C), मध्यम रूप से एलिफैटिक और C(=O)O तथा C=O के कमजोर स्पेक्ट्रा दर्शाता है। एलिफैटिक कार्बन की यह विशेषता चोंड्राइट्स से जुड़े थोक अघुलनशील कार्बनिक पदार्थों और कार्बनिक नैनोस्फीयरों की विशेषताओं से मेल नहीं खाती (चित्र 3a) 17,21। टैगिश झील में नैनोस्फीयरों के रमन और अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण से पता चला कि वे एलिफैटिक और ऑक्सीकृत कार्बनिक यौगिकों तथा जटिल संरचना वाले अव्यवस्थित बहुचक्रीय सुगंधित कार्बनिक यौगिकों से बने हैं22,23। चूंकि आसपास के मैट्रिक्स में एलिफैटिक यौगिकों से भरपूर कार्बनिक पदार्थ होते हैं, इसलिए ng-1 में एलिफैटिक कार्बन की विशेषता एक विश्लेषणात्मक त्रुटि हो सकती है। दिलचस्प बात यह है कि ng-1 में अंतर्निहित अनाकार सिलिकेट (चित्र 3e) मौजूद हैं, एक ऐसी बनावट जिसकी रिपोर्ट अभी तक किसी भी अलौकिक कार्बनिक पदार्थ के लिए नहीं की गई है। अनाकार सिलिकेट एनजी-1 के प्राकृतिक घटक हो सकते हैं या विश्लेषण के दौरान आयन और/या इलेक्ट्रॉन बीम द्वारा जलीय/निर्जल सिलिकेट के अनाकारकरण के परिणामस्वरूप बन सकते हैं।
C0068.25 खंड (चित्र 3f) के नैनोसिम्स आयन चित्र δ13C और δ15N में एकसमान परिवर्तन दर्शाते हैं, सिवाय उन प्रीसोलर कणों के जिनमें 30,811‰ का उच्च 13C संवर्धन है (चित्र 3f में δ13C चित्र में PG-1) (पूरक तालिका 4)। एक्स-रे प्राथमिक कण चित्र और उच्च-रिज़ॉल्यूशन TEM चित्र केवल कार्बन सांद्रता और 0.3 nm के आधार तलों के बीच की दूरी दर्शाते हैं, जो ग्रेफाइट के अनुरूप है। यह उल्लेखनीय है कि δD (841 ± 394‰) और δ15N (169 ± 95‰) के मान, जो मोटे दाने वाले फाइलोसिलिकेट्स से जुड़े एलिफैटिक कार्बनिक पदार्थ में समृद्ध हैं, संपूर्ण क्षेत्र C (δD = 528 ± 139‰) के औसत से थोड़े अधिक हैं। C0068.25 में ‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) (पूरक तालिका 4)। यह अवलोकन बताता है कि मोटे दाने वाले फाइलोसिलिकेट्स में एलिफैटिक-समृद्ध कार्बनिक पदार्थ आसपास के कार्बनिक पदार्थों की तुलना में अधिक आदिम हो सकते हैं, क्योंकि बाद वाले मूल पिंड में आसपास के पानी के साथ समस्थानिक विनिमय से गुजरे होंगे। वैकल्पिक रूप से, ये समस्थानिक परिवर्तन प्रारंभिक निर्माण प्रक्रिया से भी संबंधित हो सकते हैं। यह व्याख्या की गई है कि CI चोंड्राइट्स में महीन दाने वाले स्तरित सिलिकेट्स मूल मोटे दाने वाले निर्जल सिलिकेट समूहों के निरंतर परिवर्तन के परिणामस्वरूप बने थे। एलिफैटिक-समृद्ध कार्बनिक पदार्थ सौर मंडल के निर्माण से पहले प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क या अंतरतारकीय माध्यम में पूर्ववर्ती अणुओं से बने होंगे, और फिर रयुगु (बड़े) मूल पिंड के जल परिवर्तनों के दौरान थोड़ा परिवर्तित हुए होंगे। रयुगु का आकार (<1.0 किमी) इतना छोटा है कि जलीय परिवर्तन से जलयुक्त खनिजों के निर्माण के लिए आंतरिक गर्मी को पर्याप्त रूप से बनाए रखना संभव नहीं है25। रयुगु का आकार (<1.0 किमी) इतना छोटा है कि जलीय परिवर्तन से जलयुक्त खनिज बनाने के लिए पर्याप्त आंतरिक गर्मी बनाए रखना संभव नहीं है25। Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло для водного изменения с образованием водных минералов25. आकार (<1.0 किमी) रयुगु इतना छोटा है कि पानी के खनिजों के निर्माण के लिए पानी के परिवर्तन के लिए पर्याप्त आंतरिक गर्मी बनाए रखने में सक्षम नहीं है25. Ryugu 的尺寸（<1.0 公里）太小,不足以维持内部热量以进行水蚀变形成含水矿物25。 Ryugu 的尺寸（<1.0 公里）太小,不足以维持内部热量以进行水蚀变形成含水矿物25。 Размер Рюгу (<1,0 км) слишком мал, чтобы поддерживать внутреннее тепло для изменения воды с образованием водных минералов25. रयुगु का आकार (<1.0 किमी) इतना छोटा है कि यह पानी को बदलकर जल खनिज बनाने के लिए आंतरिक गर्मी का समर्थन नहीं कर सकता है25।इसलिए, रयुगु उल्कापिंडों के पूर्ववर्ती उल्कापिंड, जिनका आकार दसियों किलोमीटर हो सकता है, आवश्यक हो सकते हैं। एलिफैटिक यौगिकों से समृद्ध कार्बनिक पदार्थ, मोटे दाने वाले फाइलोसिलिकेट्स के साथ जुड़ाव के कारण अपने मूल आइसोटोप अनुपात को बनाए रख सकते हैं। हालांकि, इन एफआईबी अंशों में विभिन्न घटकों के जटिल और सूक्ष्म मिश्रण के कारण आइसोटोपिक भारी वाहकों की सटीक प्रकृति अनिश्चित बनी हुई है। ये रयुगु कणों में एलिफैटिक यौगिकों से समृद्ध कार्बनिक पदार्थ या उनके चारों ओर मौजूद मोटे फाइलोसिलिकेट्स हो सकते हैं। ध्यान दें कि लगभग सभी कार्बोनेशियस चोंड्राइट्स (सीआई चोंड्राइट्स सहित) में कार्बनिक पदार्थ फाइलोसिलिकेट्स की तुलना में डी से अधिक समृद्ध होते हैं, सीएम पेरिस 24, 26 उल्कापिंडों को छोड़कर।
A0002.23 और A0002.26, A0037.22 और A0037.23 तथा C0068.23, C0068.25 और C0068.26 FIB स्लाइस (तीन रयुगु कणों से कुल सात FIB स्लाइस) के लिए प्राप्त FIB स्लाइस के आयतन δD और δ15N के प्लॉट दिखाए गए हैं। सौर मंडल की अन्य वस्तुओं के साथ नैनोसिम्स की तुलना चित्र 4 (पूरक तालिका 4)27,28 में दर्शाई गई है। A0002, A0037 और C0068 प्रोफाइल में δD और δ15N में आयतन परिवर्तन IDP के अनुरूप हैं, लेकिन CM और CI चोंड्राइट्स की तुलना में अधिक हैं (चित्र 4)। ध्यान दें कि धूमकेतु 29 के नमूने के लिए δD मानों की सीमा (-240 से 1655‰) रयुगु की तुलना में अधिक है। रयुक्यू प्रोफाइल के δD और δ15N के आयतन, आमतौर पर बृहस्पति परिवार के धूमकेतुओं और ऊर्ट क्लाउड के औसत से छोटे होते हैं (चित्र 4)। CI चोंड्राइट्स के निम्न δD मान इन नमूनों में स्थलीय संदूषण के प्रभाव को दर्शा सकते हैं। बेल्स, लेक टैगिश और IDP के बीच समानता को देखते हुए, रयुगु कणों में δD और δN मानों में व्यापक भिन्नता प्रारंभिक सौर मंडल में कार्बनिक और जलीय संरचनाओं के प्रारंभिक समस्थानिक संकेतों में परिवर्तन को दर्शा सकती है। रयुगु और IDP कणों में δD और δN में समान समस्थानिक परिवर्तन यह सुझाव देते हैं कि दोनों का निर्माण एक ही स्रोत से प्राप्त सामग्री से हुआ होगा। ऐसा माना जाता है कि IDP धूमकेतु स्रोतों से उत्पन्न होते हैं¹⁴। इसलिए, रयुगु में धूमकेतु जैसी सामग्री और/या कम से कम बाहरी सौर मंडल की सामग्री हो सकती है। हालाँकि, यहाँ दिए गए विवरण से यह अधिक कठिन हो सकता है, इसके दो कारण हैं: (1) मूल पिंड 31 पर स्फेरुलाइटिक और डी-समृद्ध जल का मिश्रण और (2) धूमकेतु की गतिविधि के फलन के रूप में धूमकेतु का डी/एच अनुपात 32। हालाँकि, रायगु कणों में हाइड्रोजन और नाइट्रोजन समस्थानिकों की देखी गई विषमता के कारण पूरी तरह से समझ में नहीं आए हैं, जिसका आंशिक कारण आज उपलब्ध विश्लेषणों की सीमित संख्या है। हाइड्रोजन और नाइट्रोजन समस्थानिक प्रणालियों के परिणाम अभी भी इस संभावना को बढ़ाते हैं कि रायगु में अधिकांश पदार्थ सौर मंडल के बाहर से आया है और इस प्रकार यह धूमकेतुओं से कुछ समानता दिखा सकता है। रायगु प्रोफाइल ने δ13C और δ15N के बीच कोई स्पष्ट सहसंबंध नहीं दिखाया (पूरक तालिका 4)।
रयुगु कणों (लाल वृत्त: A0002, A0037; नीले वृत्त: C0068) की समग्र H और N समस्थानिक संरचना सौर परिमाण 27, बृहस्पति माध्य परिवार (JFC27), और ऊर्ट क्लाउड धूमकेतु (OCC27), IDP28, और कार्बनयुक्त चोंड्रूल के साथ सहसंबंधित है। उल्कापिंड 27 (CI, CM, CR, C2-ung) की तुलना। समस्थानिक संरचना अनुपूरक तालिका 4 में दी गई है। बिंदीदार रेखाएँ H और N के स्थलीय समस्थानिक मान दर्शाती हैं।
पृथ्वी पर वाष्पशील पदार्थों (जैसे कार्बनिक पदार्थ और जल) का परिवहन एक चिंता का विषय बना हुआ है26,27,33। इस अध्ययन में पहचाने गए रायगु कणों में मोटे फाइलोसिलिकेट्स से जुड़े सबमाइक्रोन कार्बनिक पदार्थ वाष्पशील पदार्थों का एक महत्वपूर्ण स्रोत हो सकते हैं। मोटे दाने वाले फाइलोसिलिकेट्स में कार्बनिक पदार्थ, महीन दाने वाले मैट्रिक्स में कार्बनिक पदार्थ की तुलना में क्षरण16,34 और क्षय35 से बेहतर रूप से सुरक्षित रहते हैं। कणों में हाइड्रोजन की भारी आइसोटोपिक संरचना का अर्थ है कि वे प्रारंभिक पृथ्वी पर लाए गए वाष्पशील पदार्थों का एकमात्र स्रोत होने की संभावना नहीं है। वे हल्के हाइड्रोजन आइसोटोपिक संरचना वाले घटकों के साथ मिश्रित हो सकते हैं, जैसा कि हाल ही में सिलिकेट्स में सौर पवन-चालित जल की उपस्थिति की परिकल्पना में प्रस्तावित किया गया था।
इस अध्ययन में, हम दर्शाते हैं कि सीआई उल्कापिंड, सौर मंडल की समग्र संरचना के प्रतिनिधि के रूप में अपने भू-रासायनिक महत्व के बावजूद,6,10 स्थलीय संदूषित नमूने हैं। हम समृद्ध एलिफैटिक कार्बनिक पदार्थ और पड़ोसी जलयुक्त खनिजों के बीच अंतःक्रियाओं के प्रत्यक्ष प्रमाण भी प्रदान करते हैं और सुझाव देते हैं कि रयुगु में बाह्य सौर सामग्री हो सकती है37। इस अध्ययन के परिणाम प्रोटोएस्टेरॉयड के प्रत्यक्ष नमूने लेने के महत्व और लौटाए गए नमूनों को पूरी तरह से निष्क्रिय और रोगाणुरहित परिस्थितियों में परिवहन करने की आवश्यकता को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करते हैं। यहां प्रस्तुत प्रमाण दर्शाते हैं कि रयुगु कण निस्संदेह प्रयोगशाला अनुसंधान के लिए उपलब्ध सबसे कम संदूषित सौर मंडल सामग्रियों में से एक हैं, और इन बहुमूल्य नमूनों का आगे का अध्ययन निस्संदेह प्रारंभिक सौर मंडल प्रक्रियाओं की हमारी समझ को बढ़ाएगा। रयुगु कण सौर मंडल की समग्र संरचना का सर्वोत्तम प्रतिनिधित्व करते हैं।
सबमाइक्रोन स्केल के नमूनों की जटिल सूक्ष्म संरचना और रासायनिक गुणों का निर्धारण करने के लिए, हमने सिंक्रोट्रॉन विकिरण-आधारित कंप्यूटेड टोमोग्राफी (SR-XCT) और SR एक्स-रे विवर्तन (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM विश्लेषण का उपयोग किया। पृथ्वी के वायुमंडल के कारण कोई क्षरण, प्रदूषण या महीन कणों या यांत्रिक क्षति नहीं पाई गई। साथ ही, हमने स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (SEM)-EDS, EPMA, XRD, इंस्ट्रूमेंटल न्यूट्रॉन एक्टिवेशन एनालिसिस (INAA) और लेजर ऑक्सीजन आइसोटोप फ्लोरीनेशन उपकरणों का उपयोग करके व्यवस्थित वॉल्यूमेट्रिक विश्लेषण किया। विश्लेषण प्रक्रियाएं अनुपूरक चित्र 3 में दर्शाई गई हैं और प्रत्येक विश्लेषण का वर्णन निम्नलिखित अनुभागों में किया गया है।
क्षुद्रग्रह रयुगु के कणों को हयाबुसा-2 रीएंट्री मॉड्यूल से प्राप्त किया गया और पृथ्वी के वायुमंडल को प्रदूषित किए बिना जापान के सागामिहारा स्थित JAXA नियंत्रण केंद्र में पहुँचाया गया।4 JAXA द्वारा प्रबंधित सुविधा में प्रारंभिक और गैर-विनाशकारी लक्षण वर्णन के बाद, पर्यावरणीय हस्तक्षेप से बचने के लिए सील करने योग्य अंतर-साइट स्थानांतरण कंटेनर और नमूना कैप्सूल बैग (नमूने के आकार के आधार पर 10 या 15 मिमी व्यास वाले नीलम क्रिस्टल और स्टेनलेस स्टील) का उपयोग किया जाता है। 38 नमूना तैयार करने और संस्थानों और विश्वविद्यालयों के बीच परिवहन के दौरान नमूनों के बीच क्रॉस-संदूषण और अन्य दूषित पदार्थों (जैसे जल वाष्प, हाइड्रोकार्बन, वायुमंडलीय गैसें और महीन कण) के संपर्क में आने से बचाव किया जाता है। पृथ्वी के वायुमंडल (जल वाष्प और ऑक्सीजन) के साथ परस्पर क्रिया से होने वाले क्षरण और प्रदूषण से बचने के लिए, सभी प्रकार की नमूना तैयारी (जिसमें टैंटलम छेनी से छीलना, संतुलित डायमंड वायर सॉ (मेइवा फोसिस कॉर्पोरेशन डीडब्ल्यूएस 3400) का उपयोग करना और एपॉक्सी काटना शामिल है) को स्वच्छ शुष्क N2 (ओस बिंदु: -80 से -60 डिग्री सेल्सियस, O2 ~50-100 पीपीएम) के अंतर्गत ग्लोवबॉक्स में किया गया। यहां उपयोग की जाने वाली सभी वस्तुओं को विभिन्न आवृत्तियों की अल्ट्रासोनिक तरंगों का उपयोग करके अतिशुद्ध जल और इथेनॉल के मिश्रण से साफ किया गया।
यहां हम अंटार्कटिक उल्कापिंड अनुसंधान केंद्र के राष्ट्रीय ध्रुवीय अनुसंधान संस्थान (एनआईपीआर) के उल्कापिंड संग्रह का अध्ययन करते हैं (सीआई: ओर्गुइल, सीएम2.4: यामातो (वाई)-791198, सीवाई: वाई-82162 और सीवाई: वाई 980115)।
एसआर-एक्ससीटी, नैनोसिम्स, एसटीएक्सएम-नेक्साएफएस और टीईएम विश्लेषण के लिए उपकरणों के बीच स्थानांतरण के लिए, हमने पिछले अध्ययनों38 में वर्णित सार्वभौमिक अल्ट्राथिन नमूना धारक का उपयोग किया।
रयुगु नमूनों का SR-XCT विश्लेषण BL20XU/SPring-8 एकीकृत CT प्रणाली का उपयोग करके किया गया। एकीकृत CT प्रणाली में विभिन्न मापन मोड होते हैं: नमूने की संपूर्ण संरचना को कैप्चर करने के लिए विस्तृत दृश्य क्षेत्र और निम्न रिज़ॉल्यूशन (WL) मोड, नमूने के क्षेत्रफल के सटीक मापन के लिए संकीर्ण दृश्य क्षेत्र और उच्च रिज़ॉल्यूशन (NH) मोड। नमूने के आयतन का विवर्तन पैटर्न प्राप्त करने के लिए रेडियोग्राफ का उपयोग किया जाता है, और नमूने में क्षैतिज तल खनिज चरणों का 2D आरेख प्राप्त करने के लिए XRD-CT किया जाता है। ध्यान दें कि सभी मापन आधार से नमूना धारक को हटाने के लिए अंतर्निहित प्रणाली का उपयोग किए बिना किए जा सकते हैं, जिससे सटीक CT और XRD-CT मापन संभव हो पाता है। WL मोड एक्स-रे डिटेक्टर (BM AA40P; हमामात्सु फोटोनिक्स) में एक अतिरिक्त 4608 × 4608 पिक्सेल वाला मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (CMOS) कैमरा (C14120-20P; हमामात्सु फोटोनिक्स) लगा हुआ था, जिसमें 10 ल्यूटेटियम एल्युमीनियम गार्नेट सिंगल क्रिस्टल (Lu3Al5O12:Ce) की मोटाई वाला एक स्किन्टिलेटर और रिले लेंस शामिल था। WL मोड में पिक्सेल का आकार लगभग 0.848 µm है। इस प्रकार, ऑफसेट CT मोड में WL मोड का फील्ड ऑफ व्यू (FOV) लगभग 6 mm है। एनएच मोड एक्स-रे डिटेक्टर (बीएम एए50; हमामात्सु फोटोनिक्स) में 20 µm मोटी गैडोलिनियम-एल्यूमीनियम-गैलियम गार्नेट (Gd3Al2Ga3O12) स्किन्टिलेटर, 2048 × 2048 पिक्सेल रिज़ॉल्यूशन वाला CMOS कैमरा (C11440-22CU; हमामात्सु फोटोनिक्स) और ×20 लेंस लगा हुआ था। एनएच मोड में पिक्सेल का आकार लगभग 0.25 µm और दृश्य क्षेत्र लगभग 0.5 mm है। एक्सआरडी मोड के लिए डिटेक्टर (बीएम एए60; हमामात्सु फोटोनिक्स) में 50 µm मोटी पी43 (जीडी2ओ2एस:टीबी) पाउडर स्क्रीन, 2304 × 2304 पिक्सेल रिज़ॉल्यूशन वाला सीएमओएस कैमरा (सी15440-20यूपी; हमामात्सु फोटोनिक्स) और एक रिले लेंस से युक्त एक स्किन्टिलेटर लगाया गया था। डिटेक्टर का प्रभावी पिक्सेल आकार 19.05 µm और दृश्य क्षेत्र 43.9 मिमी² है। दृश्य क्षेत्र बढ़ाने के लिए, हमने डब्लूएल मोड में एक ऑफसेट सीटी प्रक्रिया लागू की। सीटी पुनर्निर्माण के लिए प्रेषित प्रकाश छवि में घूर्णन अक्ष के चारों ओर क्षैतिज रूप से परावर्तित 180° से 360° की सीमा में एक छवि और 0° से 180° की सीमा में एक छवि शामिल है।
XRD मोड में, एक्स-रे किरण को फ्रेस्नेल ज़ोन प्लेट द्वारा केंद्रित किया जाता है। इस मोड में, डिटेक्टर को नमूने के 110 मिमी पीछे रखा जाता है और बीम स्टॉप डिटेक्टर से 3 मिमी आगे होता है। 1.43° से 18.00° के 2θ रेंज (ग्रेटिंग पिच d = 16.6–1.32 Å) में विवर्तन छवियां प्राप्त की गईं, जिसमें एक्स-रे स्पॉट को डिटेक्टर के दृश्य क्षेत्र के निचले भाग पर केंद्रित किया गया था। नमूना नियमित अंतराल पर लंबवत रूप से गति करता है, प्रत्येक लंबवत स्कैन चरण के लिए आधा चक्कर। यदि खनिज कण 180° घुमाने पर ब्रैग स्थिति को संतुष्ट करते हैं, तो क्षैतिज तल में खनिज कणों का विवर्तन प्राप्त करना संभव है। फिर प्रत्येक लंबवत स्कैन चरण के लिए विवर्तन छवियों को एक छवि में संयोजित किया गया। SR-XRD-CT परख की स्थितियाँ SR-XRD परख के लगभग समान हैं। XRD-CT मोड में, डिटेक्टर को नमूने के 69 मिमी पीछे रखा जाता है। 2θ रेंज में विवर्तन छवियां 1.2° से 17.68° (d = 19.73 से 1.35 Å) तक होती हैं, जहां एक्स-रे किरण और किरण लिमिटर दोनों डिटेक्टर के दृश्य क्षेत्र के केंद्र के साथ संरेखित होते हैं। नमूने को क्षैतिज रूप से स्कैन करें और नमूने को 180° घुमाएं। एसआर-एक्सआरडी-सीटी छवियों को पीक खनिज तीव्रता को पिक्सेल मान के रूप में उपयोग करके पुनर्निर्मित किया गया था। क्षैतिज स्कैनिंग के साथ, नमूने को आमतौर पर 500-1000 चरणों में स्कैन किया जाता है।
सभी प्रयोगों के लिए, एक्स-रे ऊर्जा को 30 keV पर स्थिर रखा गया था, क्योंकि यह लगभग 6 मिमी व्यास वाले उल्कापिंडों में एक्स-रे के प्रवेश की निचली सीमा है। 180° घूर्णन के दौरान सभी सीटी मापों के लिए प्राप्त छवियों की संख्या 1800 थी (ऑफसेट सीटी प्रोग्राम के लिए 3600), और छवियों के लिए एक्सपोज़र समय WL मोड के लिए 100 मिलीसेकंड, NH मोड के लिए 300 मिलीसेकंड, XRD के लिए 500 मिलीसेकंड और XRD-CT के लिए 50 मिलीसेकंड था। नमूना स्कैन का सामान्य समय WL मोड में लगभग 10 मिनट, NH मोड में 15 मिनट, XRD के लिए 3 घंटे और SR-XRD-CT के लिए 8 घंटे है।
CT छवियों को कनवोल्यूशनल बैक प्रोजेक्शन द्वारा पुनर्निर्मित किया गया और 0 से 80 cm⁻¹ तक रैखिक क्षीणन गुणांक के लिए सामान्यीकृत किया गया। 3D डेटा के विश्लेषण के लिए Slice सॉफ़्टवेयर और XRD डेटा के विश्लेषण के लिए muXRD सॉफ़्टवेयर का उपयोग किया गया।
एपॉक्सी-स्थिर रयुगु कणों (A0029, A0037, C0009, C0014 और C0068) की सतह को शुष्क परिस्थितियों में 0.5 µm (3M) डायमंड लैपिंग फिल्म के स्तर तक धीरे-धीरे पॉलिश किया गया, पॉलिशिंग प्रक्रिया के दौरान सामग्री को सतह के संपर्क में आने से रोका गया। प्रत्येक नमूने की पॉलिश की गई सतह का पहले प्रकाश सूक्ष्मदर्शी द्वारा और फिर परावर्तित इलेक्ट्रॉनों द्वारा परीक्षण किया गया ताकि नमूनों की खनिज विज्ञान और बनावट छवियां (BSE) और गुणात्मक NIPR तत्व प्राप्त किए जा सकें। इसके लिए ऊर्जा विसरणीय स्पेक्ट्रोमीटर (AZtec) से सुसज्जित JEOL JSM-7100F SEM का उपयोग किया गया। प्रत्येक नमूने के लिए, प्रमुख और गौण तत्वों की मात्रा का विश्लेषण इलेक्ट्रॉन प्रोब माइक्रोएनालाइजर (EPMA, JEOL JXA-8200) का उपयोग करके किया गया। 5 nA पर फाइलोसिलिकेट और कार्बोनेट कणों का विश्लेषण करें, 15 keV पर प्राकृतिक और कृत्रिम मानकों का विश्लेषण करें, और 30 nA पर सल्फाइड, मैग्नेटाइट, ओलिविन और पाइरोक्सीन का विश्लेषण करें। प्रत्येक खनिज के लिए उपयुक्त सीमाएँ मनमाने ढंग से निर्धारित करते हुए, ImageJ 1.53 सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके तत्व मानचित्रों और BSE छवियों से मोडल ग्रेड की गणना की गई।
ऑक्सीजन आइसोटोप विश्लेषण ओपन यूनिवर्सिटी (मिल्टन कीन्स, यूके) में इन्फ्रारेड लेजर फ्लोरीनेशन सिस्टम का उपयोग करके किया गया था। हयाबुसा2 के नमूनों को सुविधाओं के बीच स्थानांतरण के लिए नाइट्रोजन से भरे कंटेनरों में ओपन यूनिवर्सिटी 38 को भेजा गया था।
नमूना लोडिंग नाइट्रोजन ग्लोव बॉक्स में की गई, जिसमें ऑक्सीजन का स्तर 0.1% से कम रखा गया था। हयाबुसा2 के विश्लेषणात्मक कार्य के लिए, एक नया Ni नमूना धारक बनाया गया, जिसमें केवल दो नमूना छेद (व्यास 2.5 मिमी, गहराई 5 मिमी) थे, एक हयाबुसा2 कणों के लिए और दूसरा ऑब्सीडियन आंतरिक मानक के लिए। विश्लेषण के दौरान, हयाबुसा2 सामग्री वाले नमूना कुएं को लगभग 1 मिमी मोटी और 3 मिमी व्यास वाली एक आंतरिक BaF2 खिड़की से ढक दिया गया था ताकि लेजर प्रतिक्रिया के दौरान नमूना स्थिर रहे। Ni नमूना धारक में कटे हुए गैस मिश्रण चैनल द्वारा नमूने में BrF5 का प्रवाह बनाए रखा गया था। नमूना कक्ष को इस प्रकार पुनर्गठित किया गया था कि इसे वैक्यूम फ्लोरीनेशन लाइन से हटाया जा सके और फिर नाइट्रोजन से भरे ग्लोव बॉक्स में खोला जा सके। दो-भाग वाले कक्ष को तांबे के गैस्केटेड संपीड़न सील और EVAC क्विक रिलीज CeFIX 38 चेन क्लैंप से सील किया गया था। कक्ष के शीर्ष पर 3 मिमी मोटी BaF2 खिड़की नमूने और लेजर तापन के एक साथ अवलोकन की अनुमति देती है। नमूना लोड करने के बाद, चैम्बर को फिर से बंद करें और फ्लोरीनेटेड लाइन से पुनः कनेक्ट करें। विश्लेषण से पहले, नमूना चैम्बर को रात भर लगभग 95°C पर वैक्यूम में गर्म किया गया ताकि उसमें मौजूद नमी को हटाया जा सके। रात भर गर्म करने के बाद, चैम्बर को कमरे के तापमान तक ठंडा होने दिया गया और फिर नमूना स्थानांतरण के दौरान वायुमंडल के संपर्क में आए हिस्से को नमी हटाने के लिए BrF5 के तीन भागों से शुद्ध किया गया। इन प्रक्रियाओं से यह सुनिश्चित होता है कि हयाबुसा 2 नमूना वायुमंडल के संपर्क में न आए और नमूना लोड करने के दौरान वायुमंडल में खुले फ्लोरीनेटेड लाइन के हिस्से से नमी द्वारा दूषित न हो।
Ryugu C0014-4 और Orgueil (CI) कण नमूनों का विश्लेषण एक संशोधित "एकल" मोड42 में किया गया, जबकि Y-82162 (CY) का विश्लेषण एक ही ट्रे पर कई नमूना कुओं41 के साथ किया गया। उनकी निर्जल संरचना के कारण, CY चोंड्राइट्स के लिए एक ही विधि का उपयोग करना आवश्यक नहीं है। नमूनों को BrF5 की उपस्थिति में XYZ गैन्ट्री पर लगे 50 W (10.6 µm) शक्ति वाले फोटॉन मशीन्स इंक. इन्फ्रारेड CO2 लेजर का उपयोग करके गर्म किया गया। अंतर्निर्मित वीडियो प्रणाली प्रतिक्रिया की निगरानी करती है। फ्लोरीनीकरण के बाद, मुक्त O2 को दो क्रायोजेनिक नाइट्रोजन ट्रैप और KBr के गर्म बिस्तर का उपयोग करके अतिरिक्त फ्लोरीन को हटाने के लिए शुद्ध किया गया। शुद्ध ऑक्सीजन की समस्थानिक संरचना का विश्लेषण लगभग 200 के द्रव्यमान रिज़ॉल्यूशन वाले थर्मो फिशर MAT 253 दोहरे चैनल द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर पर किया गया।
कुछ मामलों में, नमूने की अभिक्रिया के दौरान उत्सर्जित गैसीय O2 की मात्रा 140 µg से कम थी, जो MAT 253 मास स्पेक्ट्रोमीटर पर बेल्लो डिवाइस के उपयोग की अनुमानित सीमा है। ऐसे मामलों में, विश्लेषण के लिए सूक्ष्म मात्रा का उपयोग करें। हयाबुसा2 कणों का विश्लेषण करने के बाद, ओब्सीडियन आंतरिक मानक का फ्लोरीनीकरण किया गया और इसकी ऑक्सीजन आइसोटोप संरचना निर्धारित की गई।
NF+ NF3+ खंड के आयन द्रव्यमान 33 (16O17O) वाले बीम में बाधा उत्पन्न करते हैं। इस संभावित समस्या को दूर करने के लिए, अधिकांश नमूनों को क्रायोजेनिक पृथक्करण प्रक्रियाओं का उपयोग करके संसाधित किया जाता है। यह MAT 253 विश्लेषण से पहले या क्रायोजेनिक पृथक्करण के बाद विश्लेषित गैस को विशेष आणविक छलनी में वापस भेजकर और उसे पुनः प्रवाहित करके द्वितीय विश्लेषण के रूप में किया जा सकता है। क्रायोजेनिक पृथक्करण में गैस को तरल नाइट्रोजन तापमान पर आणविक छलनी में प्रवाहित करना और फिर उसे -130°C तापमान पर प्राथमिक आणविक छलनी में प्रवाहित करना शामिल है। व्यापक परीक्षणों से पता चला है कि NF+ पहली आणविक छलनी पर ही रहता है और इस विधि का उपयोग करके कोई महत्वपूर्ण पृथक्करण नहीं होता है।
हमारे आंतरिक ऑब्सीडियन मानकों के बार-बार किए गए विश्लेषणों के आधार पर, धौंकनी मोड में सिस्टम की समग्र सटीकता δ17O के लिए ±0.053‰, δ18O के लिए ±0.095‰ और Δ17O (2 एसडी) के लिए ±0.018‰ है। ऑक्सीजन आइसोटोप विश्लेषण मानक डेल्टा संकेतन में दिया गया है, जहाँ डेल्टा18O की गणना इस प्रकार की जाती है:
δ17O के लिए 17O/16O अनुपात का भी उपयोग करें। VSMOW वियना माध्य समुद्री जल मानक का अंतर्राष्ट्रीय मानक है। Δ17O पृथ्वी अंश रेखा से विचलन को दर्शाता है, और गणना सूत्र है: Δ17O = δ17O – 0.52 × δ18O। अनुपूरक तालिका 3 में प्रस्तुत सभी डेटा अंतराल-समायोजित हैं।
कोच्चि कोर सैंपलिंग इंस्टीट्यूट (JAMSTEC) में Hitachi High Tech SMI4050 FIB उपकरण का उपयोग करके रयुगु कणों से लगभग 150 से 200 nm मोटी परतें निकाली गईं। ध्यान दें कि सभी FIB परतें N2 गैस से भरे पात्रों से अंतर-वस्तु स्थानांतरण के लिए निकाले गए असंसाधित कणों के टुकड़ों से प्राप्त की गईं। इन टुकड़ों का SR-CT द्वारा मापन नहीं किया गया, बल्कि कार्बन K-एज स्पेक्ट्रम को प्रभावित करने वाले संभावित नुकसान और संदूषण से बचने के लिए इन्हें पृथ्वी के वायुमंडल के न्यूनतम संपर्क में रखकर संसाधित किया गया। टंगस्टन की सुरक्षात्मक परत चढ़ाने के बाद, रुचि के क्षेत्र (25 × 25 μm² तक) को Ga+ आयन बीम से 30 kV के त्वरण वोल्टेज पर, फिर 5 kV पर और सतह को होने वाले नुकसान को कम करने के लिए 40 pA के प्रोब करंट पर काटा और पतला किया गया। इसके बाद, FIB से सुसज्जित एक माइक्रोमैनिपुलेटर का उपयोग करके इन अतिपतली परतों को एक बड़े तांबे के जाल (कोच्चि जाल)³⁹ पर रखा गया।
रयुगु A0098 (1.6303 मिलीग्राम) और C0068 (0.6483 मिलीग्राम) के नमूनों को पृथ्वी के वायुमंडल के साथ किसी भी संपर्क के बिना, SPring-8 पर शुद्ध नाइट्रोजन से भरे ग्लोव बॉक्स में उच्च शुद्धता वाली पॉलीथीन शीट में दो बार सील किया गया था। JB-1 (जापान के भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण द्वारा जारी एक भूवैज्ञानिक संदर्भ चट्टान) के लिए नमूना तैयार करने का कार्य टोक्यो मेट्रोपॉलिटन विश्वविद्यालय में किया गया था।
INAA का आयोजन क्योटो विश्वविद्यालय के एकीकृत विकिरण और परमाणु विज्ञान संस्थान में किया जाता है। तत्वों के परिमाण निर्धारण के लिए उपयोग किए जाने वाले न्यूक्लाइड के अर्ध-जीवन के अनुसार चुने गए विभिन्न विकिरण चक्रों के साथ नमूनों को दो बार विकिरणित किया गया। सबसे पहले, नमूने को 30 सेकंड के लिए एक वायवीय विकिरण ट्यूब में विकिरणित किया गया। चित्र 3 में तापीय और तीव्र न्यूट्रॉन के प्रवाह क्रमशः 4.6 × 10¹² और 9.6 × 10¹¹ cm⁻² s⁻¹ हैं, जिनका उपयोग Mg, Al, Ca, Ti, V और Mn की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया गया है। MgO (99.99% शुद्धता, सोएकावा केमिकल), Al (99.9% शुद्धता, सोएकावा केमिकल) और Si धातु (99.999% शुद्धता, FUJIFILM वाको प्योर केमिकल) जैसे रसायनों को भी (n, n) जैसी हस्तक्षेपकारी परमाणु प्रतिक्रियाओं को ठीक करने के लिए विकिरणित किया गया। न्यूट्रॉन प्रवाह में होने वाले परिवर्तनों को ठीक करने के लिए नमूने को सोडियम क्लोराइड (99.99% शुद्धता; MANAC) से भी विकिरणित किया गया था।
न्यूट्रॉन विकिरण के बाद, बाहरी पॉलीइथिलीन शीट को एक नई शीट से बदल दिया गया, और नमूने और संदर्भ द्वारा उत्सर्जित गामा विकिरण को तुरंत एक Ge डिटेक्टर से मापा गया। इन्हीं नमूनों को एक वायवीय विकिरण ट्यूब में 4 घंटे तक पुनः विकिरणित किया गया। Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, Se, Sb, Os, Ir और Au की मात्रा निर्धारित करने के लिए, क्रमशः 5.6 × 10¹² और 1.2 × 10¹² cm⁻² s⁻¹ के तापीय और तीव्र न्यूट्रॉन प्रवाह का उपयोग किया गया। Ga, As, Se, Sb, Os, Ir और Au के नियंत्रण नमूनों को दो फिल्टर पेपर पर इन तत्वों के ज्ञात सांद्रता वाले मानक विलयनों की उचित मात्रा (10 से 50 μg तक) लगाकर विकिरणित किया गया, जिसके बाद नमूनों को विकिरणित किया गया। गामा किरण गणना क्योटो विश्वविद्यालय के एकीकृत विकिरण और परमाणु विज्ञान संस्थान और टोक्यो महानगर विश्वविद्यालय के आरआई अनुसंधान केंद्र में की गई थी। आईएनएए तत्वों के मात्रात्मक निर्धारण के लिए विश्लेषणात्मक प्रक्रियाएं और संदर्भ सामग्री वही हैं जो हमारे पिछले कार्य में वर्णित हैं।
एनआईपीआर में रयुगु नमूनों A0029 (<1 मिलीग्राम), A0037 (≪1 मिलीग्राम) और C0087 (<1 मिलीग्राम) के विवर्तन पैटर्न को एकत्रित करने के लिए एक एक्स-रे विवर्तनमापी (रिगाकू स्मार्टलैब) का उपयोग किया गया था। एनआईपीआर में रयुगु नमूनों A0029 (<1 मिलीग्राम), A0037 (≪1 मिलीग्राम) और C0087 (<1 मिलीग्राम) के विवर्तन पैटर्न को एकत्रित करने के लिए एक एक्स-रे विवर्तनमापी (रिगाकू स्मार्टलैब) का उपयोग किया गया था। Рентгеновский дифрактометр (रिगाकू स्मार्टलैब) использовали для сбора NIPR में дифракционных картин образцов Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (≪1 мг) और C0087 (<1 мг)। एनआईपीआर में रयुगु ए0029 (<1 मिलीग्राम), ए0037 (≪1 मिलीग्राम) और सी0087 (<1 मिलीग्राम) नमूनों के विवर्तन पैटर्न को एकत्रित करने के लिए एक एक्स-रे विवर्तनमापी (रिगाकू स्मार्टलैब) का उपयोग किया गया था।使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) 在NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 mg)、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 的衍射图案。使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) 在NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 mg)、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 的衍射图案。 Дифрактограммы образцов Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (<1 мг) और C0087 (<1 мг) были получены в NIPR с использованием рентгеновского дифрактометра (Rigaku SmartLab)। रयुगु A0029 (<1 मिलीग्राम), A0037 (<1 मिलीग्राम) और C0087 (<1 मिलीग्राम) नमूनों के एक्स-रे विवर्तन पैटर्न एनआईपीआर में एक्स-रे विवर्तनमापी (रिगाकू स्मार्टलैब) का उपयोग करके प्राप्त किए गए थे।सभी नमूनों को नीलमणि कांच की प्लेट का उपयोग करके सिलिकॉन के गैर-परावर्तक वेफर पर बारीक पाउडर में पीसा गया और फिर बिना किसी तरल (पानी या अल्कोहल) के सिलिकॉन के गैर-परावर्तक वेफर पर समान रूप से फैलाया गया। मापन की शर्तें इस प्रकार हैं: 40 kV के ट्यूब वोल्टेज और 40 mA के ट्यूब करंट पर Cu Kα एक्स-रे विकिरण उत्पन्न किया गया, सीमित स्लिट की लंबाई 10 mm थी, विचलन कोण (1/6)° था, समतल में घूर्णन गति 20 rpm थी, और 2θ (डबल ब्रैग कोण) की सीमा 3-100° थी और विश्लेषण में लगभग 28 घंटे लगे। ब्रैग ब्रेंटानो ऑप्टिक्स का उपयोग किया गया। डिटेक्टर एक आयामी सिलिकॉन अर्धचालक डिटेक्टर (D/teX Ultra 250) था। Cu Kβ की एक्स-रे को Ni फिल्टर का उपयोग करके हटा दिया गया। उपलब्ध नमूनों का उपयोग करते हुए, सिंथेटिक मैग्नीशियम सैपोनाइट (JCSS-3501, कुनिमाइन इंडस्ट्रीज सीओ. लिमिटेड), सर्पेन्टाइन (लीफ सर्पेन्टाइन, मियाज़ू, निक्का) और पाइरोटाइट (मोनोक्लिनिक 4C, चिहुआ, मेक्सिको वाट्स) के मापों की तुलना पीक की पहचान करने के लिए की गई और इंटरनेशनल सेंटर फॉर डिफ्रेक्शन डेटा से प्राप्त पाउडर फाइल डेटा, डोलोमाइट (PDF 01-071-1662) और मैग्नेटाइट (PDF 00-019-0629) के विवर्तन डेटा का उपयोग किया गया। रयुगु से प्राप्त विवर्तन डेटा की तुलना हाइड्रोअल्टरड कार्बोनेशियस चोंड्राइट्स, ओर्गुइल CI, Y-791198 CM2.4 और Y 980115 CY (हीटिंग स्टेज III, 500–750°C) के डेटा से भी की गई। तुलना में ओर्गुइल के साथ समानता पाई गई, लेकिन Y-791198 और Y 980115 के साथ नहीं।
एफआईबी से बने नमूनों के अतिपतले खंडों के कार्बन एज के साथ एनईएक्सएएफएस स्पेक्ट्रा को इंस्टीट्यूट ऑफ मॉलिक्यूलर साइंसेज (ओकाज़ाकी, जापान) में यूवीएसआर सिंक्रोट्रॉन सुविधा में एसटीएक्सएम बीएल4यू चैनल का उपयोग करके मापा गया। फ्रेस्नेल ज़ोन प्लेट के साथ ऑप्टिकली फोकस्ड बीम का स्पॉट आकार लगभग 50 एनएम है। निकट किनारे क्षेत्र (283.6–292.0 ईवी) की सूक्ष्म संरचना के लिए ऊर्जा चरण 0.1 ईवी और अग्र और पश्च क्षेत्रों (280.0–283.5 ईवी और 292.5–300.0 ईवी) के लिए 0.5 ईवी है। प्रत्येक छवि पिक्सेल के लिए समय 2 मिलीसेकंड निर्धारित किया गया था। वैक्यूम करने के बाद, एसटीएक्सएम विश्लेषणात्मक कक्ष को लगभग 20 मिलीबार के दबाव पर हीलियम से भरा गया। इससे कक्ष और नमूना धारक में एक्स-रे ऑप्टिक्स उपकरण के थर्मल बहाव को कम करने के साथ-साथ नमूने की क्षति और/या ऑक्सीकरण को कम करने में मदद मिलती है। NEXAFS K-एज कार्बन स्पेक्ट्रा को aXis2000 सॉफ़्टवेयर और मालिकाना STXM डेटा प्रोसेसिंग सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके स्टैक्ड डेटा से उत्पन्न किया गया था। ध्यान दें कि नमूने के ऑक्सीकरण और संदूषण से बचने के लिए नमूना स्थानांतरण केस और ग्लवबॉक्स का उपयोग किया गया था।
STXM-NEXAFS विश्लेषण के बाद, JAMSTEC NanoSIMS 50L आइसोटोप इमेजिंग का उपयोग करके Ryugu FIB स्लाइस के हाइड्रोजन, कार्बन और नाइट्रोजन की आइसोटोपिक संरचना का विश्लेषण किया गया। कार्बन और नाइट्रोजन आइसोटोप विश्लेषण के लिए लगभग 2 pA और हाइड्रोजन आइसोटोप विश्लेषण के लिए लगभग 13 pA की केंद्रित Cs+ प्राथमिक किरण को नमूने पर लगभग 24 × 24 µm² से 30 × 30 µm² के क्षेत्र में रैस्टराइज़ किया गया। अपेक्षाकृत मजबूत प्राथमिक किरण धारा पर 3 मिनट के प्रीस्प्रे के बाद, द्वितीयक किरण की तीव्रता स्थिर होने पर प्रत्येक विश्लेषण शुरू किया गया। कार्बन और नाइट्रोजन समस्थानिकों के विश्लेषण के लिए, 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– और 12C15N– की छवियों को सात इलेक्ट्रॉन गुणक मल्टीप्लेक्स डिटेक्शन का उपयोग करके एक साथ प्राप्त किया गया, जिसका द्रव्यमान रिज़ॉल्यूशन लगभग 9000 था, जो सभी प्रासंगिक समस्थानिक यौगिकों को अलग करने के लिए पर्याप्त है। हस्तक्षेप (अर्थात 13C पर 12C1H और 12C15N पर 13C14N)। हाइड्रोजन समस्थानिकों के विश्लेषण के लिए, 1H-, 2D- और 12C- छवियों को तीन इलेक्ट्रॉन गुणकों का उपयोग करके बहु-डिटेक्शन के साथ लगभग 3000 के द्रव्यमान रिज़ॉल्यूशन पर प्राप्त किया गया। प्रत्येक विश्लेषण में एक ही क्षेत्र की 30 स्कैन की गई छवियां शामिल हैं, जिसमें कार्बन और नाइट्रोजन समस्थानिक विश्लेषण के लिए एक छवि में 256 × 256 पिक्सेल और हाइड्रोजन समस्थानिक विश्लेषण के लिए 128 × 128 पिक्सेल होते हैं। कार्बन और नाइट्रोजन आइसोटोप विश्लेषण के लिए विलंब समय 3000 µs प्रति पिक्सेल है और हाइड्रोजन आइसोटोप विश्लेषण के लिए 5000 µs प्रति पिक्सेल है। हमने उपकरण द्रव्यमान अंशशोधन45 को अंशांकित करने के लिए हाइड्रोजन, कार्बन और नाइट्रोजन आइसोटोप मानकों के रूप में 1-हाइड्रॉक्सीबेंज़ोट्रियाज़ोल हाइड्रेट का उपयोग किया है।
FIB C0068-25 प्रोफाइल में प्रीसोलर ग्रेफाइट की सिलिकॉन आइसोटोपिक संरचना निर्धारित करने के लिए, हमने लगभग 9000 के द्रव्यमान रिज़ॉल्यूशन वाले छह इलेक्ट्रॉन मल्टीप्लायरों का उपयोग किया। छवियों में 256 × 256 पिक्सेल हैं, जिनमें प्रति पिक्सेल 3000 µs का विलंब समय है। हमने हाइड्रोजन, कार्बन और सिलिकॉन आइसोटोप मानकों के रूप में सिलिकॉन वेफर्स का उपयोग करके एक द्रव्यमान अंशशोधन उपकरण को अंशांकित किया।
आइसोटोप छवियों को नासा के नैनोसिम्स45 इमेजिंग सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके संसाधित किया गया था। इलेक्ट्रॉन मल्टीप्लायर डेड टाइम (44 एनएस) और लगभग एक साथ आगमन प्रभावों के लिए डेटा को सही किया गया था। अधिग्रहण के दौरान छवि विचलन को ठीक करने के लिए प्रत्येक छवि के लिए अलग-अलग स्कैन संरेखण का उपयोग किया गया था। अंतिम आइसोटोप छवि प्रत्येक स्कैन पिक्सेल के लिए प्रत्येक छवि से द्वितीयक आयनों को जोड़कर बनाई गई है।
STXM-NEXAFS और NanoSIMS विश्लेषण के बाद, उन्हीं FIB सेक्शनों की जांच कोच्चि स्थित JAMSTEC में 200 kV के त्वरण वोल्टेज पर ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (JEOL JEM-ARM200F) का उपयोग करके की गई। सूक्ष्म संरचना का अवलोकन ब्राइट-फील्ड TEM और डार्क फील्ड में हाई-एंगल स्कैनिंग TEM का उपयोग करके किया गया। खनिज चरणों की पहचान स्पॉट इलेक्ट्रॉन विवर्तन और जाली बैंड इमेजिंग द्वारा की गई, और रासायनिक विश्लेषण 100 mm² सिलिकॉन ड्रिफ्ट डिटेक्टर और JEOL एनालिसिस स्टेशन 4.30 सॉफ्टवेयर के साथ EDS द्वारा किया गया। मात्रात्मक विश्लेषण के लिए, प्रत्येक तत्व की विशिष्ट एक्स-रे तीव्रता को TEM स्कैनिंग मोड में 30 सेकंड के निश्चित डेटा अधिग्रहण समय, लगभग 100 × 100 nm² के बीम स्कैनिंग क्षेत्र और 50 pA के बीम करंट के साथ मापा गया। स्तरित सिलिकेट्स में (Si + Al)-Mg-Fe का अनुपात प्रायोगिक गुणांक k का उपयोग करके निर्धारित किया गया था, जिसे प्राकृतिक पाइरोपगार्नेट के मानक से प्राप्त मोटाई के लिए संशोधित किया गया था।
इस अध्ययन में उपयोग की गई सभी छवियां और विश्लेषण JAXA डेटा आर्काइविंग एंड कम्युनिकेशन सिस्टम (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2 पर उपलब्ध हैं। यह लेख मूल डेटा प्रदान करता है।
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