Rapora xav li ser vegerandina nimûneyek materyalê derveyî rojê ji asteroîd Ryugu

Spas ji bo serdana Nature.com.Guhertoya geroka ku hûn bikar tînin piştgirîya CSS-ê sînordar e.Ji bo ezmûna çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn gerokek nûvekirî bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê ya di Internet Explorer de neçalak bikin).Di vê navberê de, ji bo misogerkirina piştgirîya domdar, em ê malperê bê şêwaz û JavaScript pêşkêş bikin.
Asteroîdên cureya C-ê yên ku ji hêla maddeya organîk ve guhez û dewlemend in, dibe ku yek ji çavkaniyên sereke yên avê li ser rûyê erdê bin.Heya nuha, kondrîtên xwedan karbon di derbarê pêkhateya xweya kîmyewî de ramana çêtirîn didin, lê agahdariya di derbarê meteorîtan de berevajî ye: tenê celebên herî domdar dikevin atmosferê û dûv re jî bi hawîrdora erdê re têkildar dibin.Li vir em encamên lêkolînek hûrgulî û mîkroanalîtîkî ya parça Ryugu ya bingehîn a ku ji hêla keştiya fezayê Hayabusa-2 ve gihandiye Cîhanê, pêşkêş dikin.Parçeyên Ryugu di berhevokê de bi kondrîtên CI yên ku ji hêla kîmyewî ve ne perçebûyî lê bi avê veguhestî ne, ku bi berfirehî wekî nîşanek pêkhateya giştî ya pergala rojê têne bikar anîn, hevrêzek nêzîk nîşan didin.Ev nimûne têkiliyek cîhê tevlihev di navbera organîkên alifatîk ên dewlemend û silîkatên qat de nîşan dide û di dema erozyona avê de germahiya herî zêde li dora 30 °C destnîşan dike.Me gelek deuterium û diazonium bi eslê xwe ji rojê re hevaheng dît.Parçeyên Ryugu madeya biyaniyan a herî nepîs û neveqetandî ne ku heya niha hatine lêkolîn kirin û herî baş li gorî pêkhateya giştî ya pergala rojê tê.
Ji Hezîrana 2018-an heya Sermaweza 2019-an, keştiya fezayê ya Ajansa Lêgerîna Fezayê ya Japonî (JAXA) Hayabusa2 lêkolînek ji dûr ve berfireh li ser asteroîd Ryugu pêk anî.Daneyên ji Spectrometera Nêzîkî Infrasor (NIRS3) li Hayabusa-2 destnîşan dikin ku Ryugu dibe ku ji materyalek mîna kondrîtên karbonaceous ên germî û/an şok-metamorfîk pêk were.Ya herî nêzik chondrite CY ye (Cûreya Yamato) 2. Albedoya nizm a Ryugu dikare bi hebûna hejmareke mezin ji pêkhateyên dewlemend ên karbonê, û hem jî mezinahiya parçikan, porazîbûn, û bandorên hewaya mekan were ravekirin.Keştiya fezayê Hayabusa-2 li Ryuga du daketin û nimûne berhev kirin.Di dema daketina yekem de di 21ê Sibata 2019an de, madeya rûkalê hat bidestxistin, ku di beşa A ya kapsula vegerê de hate hilanîn, û di dema daketina duyemîn de di 11ê Tîrmeha 2019an de, materyal li nêzî kraterek sûnî ku ji hêla bandorkerek piçûk a portable ve hatî çêkirin, hate berhev kirin.Van nimûneyan li Ward C têne hilanîn. Taybetmendiya ne-hilweşînker a destpêkê ya pirtikên di Qonaxa 1-ê de di odeyên taybetî, nepîs û tijî nîtrojenê yên paqij ên li dezgehên JAXA-rêvebirî de destnîşan kir ku pirtikên Ryugu herî zêde dişibin kondritên CI4 û "asta cûrbecûr cûrbecûr"3 nîşan didin.Dabeşkirina xuya nakok a Ryugu, dişibihe kondrîtên CY an CI, tenê bi taybetmendiya îzotopîk, hêman û mînerolojî ya hûrgelên Ryugu dikare were çareser kirin.Encamên ku li vir têne pêşkêş kirin bingehek zexm peyda dikin ji bo destnîşankirina kîjan ji van her du ravekirinên pêşîn ên ji bo pêkhatina giştî ya asteroîd Ryugu bi îhtîmalek mezin e.
Heşt pelletên Ryugu (bi tevahî 60 mg), çar ji Odeya A û çar ji Odeya C, ji Qonaxa 2-ê re hatin destnîşankirin ku tîmê Kochi birêve bibin.Armanca sereke ya lêkolînê ronîkirina xweza, esl û dîroka geşepêdana asteroîda Ryugu ye, û belgekirina wekhevî û cûdahiyên bi nimûneyên din ên derveyî erdê yên wekî chondrites, pariyên tozê yên navgerstêrkan (IDP) û kometên vedigere.Nimûneyên ku ji hêla mîsyona Stardust ya NASA ve hatî berhev kirin.
Analîzên mînerolojiyê yên berfereh ên pênc genimên Ryugu (A0029, A0037, C0009, C0014 û C0068) nîşan da ku ew bi giranî ji fîlosîlîkatên hûr û hûr-qewr pêk tên (~ 64-88 vol.%; Fig. 1a, b, Pêvek).û tabloya zêde 1).Fîlosîlîkatên gewr-gewr wekî tevheviyên pintate (bi mezinahîya bi dehan mîkronan) di matricên hûrgelî û dewlemend ên fîlosilikat (bi mezinahî ji çend mîkronan kêmtir) pêk tên.Parçeyên silîkat ên qatkirî sîmbyonên serpentîn-saponît in (Hêjî. 1c).Nexşeya (Si + Al)-Mg-Fe jî nîşan dide ku matrixa silîkatê ya qatkirî ya mezin di navbera serpentîn û saponît de pêkhateyek navîn heye (Hêjîra 2a, b).Matrixa fîlosilikat mîneralên karbonat (~2-21 vol.%), mîneralên sulfîd (~2.4-5.5 vol.%) û magnetît (~3.6-6.8 vol.%) hene.Yek ji pariyên ku di vê lêkolînê de hatine lêkolîn kirin (C0009) mîqdarek piçûk (~ 0,5 vol.%) ji silikatên bêhîdro (olivîn û pyroxene) vedihewîne, ku dibe alîkar ku materyalê çavkaniyê ku kevirê Ryugu yê xav çêkiriye nas bike5.Ev silicate bêav di pelletên Ryugu de kêm e û tenê di pelê C0009 de bi erênî hate nas kirin.Karbonat di matrixê de wekî perçeyan (kêmtir ji çend sed mîkronan), bi piranî dolomite, bi mîqdarên piçûk ên karbonat kalsiyûm û brinell hene.Magnetît wekî perçeyên veqetandî, framboîd, plak, an berhevokên sferîk pêk tê.Sulfîd bi giranî ji hêla pîrhotîtê ve di forma prîzma/pîşeyên an tîrêjên hexagonal ên nerêkûpêk de têne destnîşan kirin.Matrix hejmareke mezin ji pentlandite submicron an jî bi pirotît re têkel heye. Qonaxên bi karbon-dewlemend (bi mezinahîya <10 μm) bi gelemperî di matrixa dewlemend a fîlosilikat de pêk tê. Qonaxên bi karbon-dewlemend (bi mezinahîya <10 μm) bi gelemperî di matrixa dewlemend a fîlosilikat de pêk tê. Богатые углеродом fazы (razmerom <10 mkm) vstrechayutsya повсеместно во богатой филлосиликатами матрице. Qonaxên bi karbon-dewlemend (bi mezinahîya <10 μm) bi gelemperî di matrixa dewlemend a fîlosilikat de pêk tê.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 fazы (razmerom <10 mkm) di богатой филлосиликатами матрице de tê pêşandan. Di matrixa dewlemend a fîlosîlîkatê de qonaxên dewlemend ên karbonê (bi mezinahiya <10 μm) serdest in.Minareyên din ên pêşbirkê yên din têne nîşandan 1. Navnîşa mîneralên ku ji hêla Ci (Orgueil) ve hatî destnîşankirin, lê ji hêla CY û CM (celebek Mivei) ve ji hêla daneyên fireh û hêjmara 2).Naveroka hêmanên giştkî yên gewherên Ryugu (A0098, C0068) di heman demê de bi chondrite 6 CI re jî hevaheng e (daneyên berfireh, Xiflteya 2 û Tabloya Pêvek 2).Berevajî vê, kondrîtên CM di hêmanên nerm û pir guhezbar de, nemaze Mn û Zn, û di hêmanên rezîl de bilindtir in7.Kêmbûna hin hêmanan pir diguhezin, ku dibe ku ji ber mezinahiya piçûkên perçeyên takekesî û bertengiya nimûneyê ya ku di encamê de derketiye holê, bertekek heterojeniya xwerû ya nimûneyê be.Hemî taybetmendiyên petrolojîk, mînerolojî û elementan destnîşan dikin ku dexlên Ryugu pir dişibin chondrites CI8,9,10.Ji îstîsnayek berbiçav nebûna ferrihydrite û sulfate di genimên Ryugu de ye, ku pêşniyar dike ku ev mîneralên di kondrîtên CI de ji hewaya erdê hatine çêkirin.
a, Wêneya tîrêjê ya X-ya hevgirtî ya Mg Kα (sor), Ca Kα (kesk), Fe Kα (şîn), û S Kα (zer) beşa zuwa ya paqijkirî C0068.Parçe ji silikatên qat (sor: ~88 vol%), karbonat (dolomît; kesk ronî: ~1,6 vol%), magnetît (şîn: ~ 5,3 vol%) û sulfîd (zer: sulfîd = ~2,5% vol. essay. b, wêneya herêma konturê -nsmm elektirkêmtir e. sulfîd; Mag - magnetît; ava - kevirê sabûnê; Srp - serpentîn. c, wêneya mîkroskopiya elektronîkî ya veguheztinê ya bi rezîliya bilind (TEM) ya navber mezinbûna tîpîk a saponît-serpentîn ku bandên tîrêjên serpentîn û saponît ên 0,7 nm û 1,1 nm nîşan dide.
Pêkhateya matrix û silikatên qat (bi %) yên Ryugu A0037 (derdorên sor ên hişk) û C0068 (dorberên şîn ên hişk) di pergala sêalî (Si+Al)-Mg-Fe de têne xuyang kirin.a, Encamên Mîkroanalîza Probeya Elektronî (EPMA) li dijî kondrîtên CI (Ivuna, Orgueil, Alais)16 ji bo berhevdanê bi rengê gewr têne xuyang kirin.b, Skenandina TEM (STEM) û analîza spektroskopiya tîrêjê ya X-ê ya belavkirina enerjiyê (EDS) ji bo berhevdana bi meteorên Orgueil9 û Murchison46 û IDP47-ê hîdrokirî ve hatî destnîşan kirin.Fîllosîlîkatên hûr-xûr û gewr hatine analîz kirin, ji pariyên piçûk ên sulfîdê hesin dûr dikevin.Xêzên xalîkirî yên di a û b de xêzên belavbûna saponît û serpentîn nîşan didin.Pêkhateya dewlemend-hesin a di nav a-yê de dibe ku ji ber gewherên sulfîdê hesinê submicron ên di nav gewherên silîkat ên qatkirî de be, ku ji hêla çareseriya mekan a analîza EPMA-yê ve nayê derxistin.Xalên daneyê yên bi naveroka Si-yê ji saponît di b-yê de bilindtir dibe ku ji ber hebûna maddeya dewlemend a silicon a amorf a nanosized di navberên tebeqeya fîlosilikat de çêbibin.Hejmara analîzan: N = 69 ji bo A0037, N = 68 ji bo EPMA, N = 68 ji bo C0068, N = 19 ji bo A0037 û N = 27 ji bo C0068 ji bo STEM-EDS.c, nexşeya îzotopê ya parça trioksî Ryugu C0014-4 li gorî nirxên chondrite CI (Orgueil), CY (Y-82162) û daneyên wêjeyê (CM û C2-ung) 41,48,49.Me ji bo meteorên Orgueil û Y-82162 daneyên bi dest xistin.CCAM rêzek ji mîneralên chondrite karbonaceous bêhîdro ye, TFL xetek dabeşkirina axê ye.d, Δ17O û δ18O nexşeyên parça Ryugu C0014-4, CI chondrite (Orgueil), û CY chondrite (Y-82162) (ev lêkolîn).Δ17O_Ryugu: Nirxa Δ17O C0014-1.Δ17O_Orgueil: Ji bo Orgueil nirxa Δ17O ya navîn.Δ17O_Y-82162: Ji bo Y-82162 nirxa Δ17O ya navîn.Daneyên CI û CY ji wêjeya 41, 48, 49 jî ji bo berhevdanê têne destnîşan kirin.
Analîzkirina îzotopa girseyî ya oksîjenê li ser nimûneyek 1,83 mg ya materyalê ku ji C0014-ê granular bi fluorkirina lazerê hatî derxistin (Rêbaz) hate kirin.Ji bo berhevdanê, me heft kopiyên Orgueil (CI) (girseya tevahî = 8,96 mg) û heft kopiyên Y-82162 (CY) (girsa giştî = 5,11 mg) (Tabloya Pêvek 3) derxistin.
Li ser hêjîrê.2d veqetînek zelal a Δ17O û δ18O di navbera girikên navîn ên giraniya Orgueil û Ryugu de li gorî Y-82162 nîşan dide.D17O ya parça Ryugu C0014-4 ji ya parça Orgeil bilindtir e, tevî ku di 2 sd de li hev dikeve.Parçeyên Ryugu li gorî Orgeil xwedî nirxên Δ17O bilindtir in, ku dibe ku qirêjiya bejahî ya ya paşîn ji hilweşîna wê ya sala 1864-an vir ve nîşan bide. Germbûna hewayê li hawîrdora bejahiyê11 neçar e ku bibe sedema tevlêbûna oksîjena atmosferê, û analîza giştî nêzîkê xeta fractionê ya erdî (FLT) dike.Ev encam bi daneyên mînerolojîkî re (berê hatî nîqaş kirin) re hevaheng e ku genimên Ryugu hîdrat an sulfat nagirin, dema ku Orgeil heye.
Li ser bingeha daneyên mînerolojîk ên jorîn, ev encam piştgirî didin têkiliyek di navbera genimên Ryugu û kondrîtên CI de, lê têkiliyek kondrîtên CY-ê red dikin.Rastiya ku gewherên Ryugu bi kondrîtên CY re ne girêdayî ne, ku nîşanên zelal ên mînerolojiya dehydration nîşan didin, şaş e.Çavdêriyên orbital ên Ryugu diyar dikin ku ew di dehydration de derbas bûye û ji ber vê yekê dibe ku ji materyalê CY pêk tê.Sedemên vê cûdahiya xuya ne diyar in.Analîzek îzotopa oksîjenê ya perçeyên din ên Ryugu di kaxezek hevalbend 12 de tê pêşkêş kirin. Lêbelê, encamên vê berhevoka daneya dirêjkirî bi têkiliya di navbera pariyên Ryugu û kondrîtên CI de jî hevaheng in.
Bi karanîna teknîkên mîkroanalîzê yên hevrêz (Hêjîra Pêvek. 3), me dabeşkirina cîhê ya karbona organîk li seranserê rûbera perçeya tîrêjê ya îyonê ya baldar (FIB) C0068.25 (Wêne. 3a-f) lêkolîn kir.Struktura xweş spektrayên vegirtina tîrêjê ya karbonê (NEXAFS) li kêleka nêzîk di beşa C0068.25 de çend komên fonksiyonel nîşan dide - aromatîk an jî C=C (285.2 eV), C=O (286.5 eV), CH (287.5 eV) û C(=O)O (288.7 eV) abent e. 3a), ku tê vê wateyê dereceyek kêm a guhertoya termal.Pîka bihêz a CH (287.5 eV) ya organîkên qismî yên C0068.25 ji organîkên bêçare yên kondrîtên karbonaceous ên ku berê hatine lêkolîn kirin cûda ye û bêtir dişibihe IDP14 û pariyên kometaryê yên ku ji hêla mîsyona Stardust ve hatine wergirtin.Pîka CH a bi hêz a 287,5 eV û lûtkeyek aromatîkî ya pir qels an jî C=C di 285,2 eV de nîşan dide ku pêkhateyên organîk di pêkhateyên alîfatîkî de dewlemend in (Hêl. 3a û Hêjmara Pêvek. 3a).Deverên ku ji hêla pêkhateyên organîk ên alîfatîkî ve dewlemend in, di fîlosîlîkatên gewr-gewr de, û her weha li deverên ku bi avahiyek karbonê ya aromatîk (an C=C) ya nebaş (yan C=C) ne, cih digirin (Hêl. 3c,d).Berevajî vê, A0037,22 (Hêjmara Pêvek. 3) bi qismî naverokek kêmtir a herêmên dewlemend ên karbonê yên alifatîk nîşan da.Mînerolojiya bingehîn a van genim bi karbonatan, mîna chondrite CI 16, dewlemend e, ku guherînek berfireh a ava çavkaniyê pêşniyar dike (Tabloya Pêvek 1).Şert û mercên oksîdkirinê dê di nav pêkhateyên organîk ên ku bi karbonatan ve girêdayî ne, ji komên karbonîl û karboksîl ên karbonîl û karboksîl ên bilindtir sûd werbigirin.Belavbûna submicron a organîkên bi strukturên karbonê yên alifatîk dikare ji belavkirina silîkatên qat-çete-gewr pir cûda be.Nîşaneyên pêkhateyên organîk ên alîfatîkî yên ku bi fîlosilikat-OH ve girêdayî ne di meteorîta Gola Tagişê de hatin dîtin.Daneyên mîkroanalîtîk ên hevrêzî destnîşan dikin ku maddeya organîk a ku di pêkhateyên alifatîk de dewlemend e dibe ku di asteroîdên C-type de belav bibe û ji nêz ve bi fîlosîlîkatan re têkildar be.Ev encam bi raporên berê yên CH-yên alifatîk/aromatîk ên di pariyên Ryugu de ku ji hêla MicroOmega ve, mîkroskopa hîperspektral a nêzê-infrasor ve hatî destnîşan kirin re hevaheng e.Pirsek girîng û bêçareser ev e ku gelo taybetmendiyên bêhempa yên pêkhateyên organîk ên dewlemend ên karbonê yên alifatîk ên ku bi fîlosîlîkatên gewr-gewr ve girêdayî ne ku di vê lêkolînê de têne dîtin tenê li ser asteroîd Ryugu têne dîtin.
a, spektrên karbonê yên NEXAFS li herêma dewlemend a aromatîk (C=C) (sor), li herêma dewlemend a alifatîk (kesk) û di matrixê de (şîn) bi 292 eV normalîze.Xeta gewr ji bo berhevdanê spektora organîk a bêçare ya Murchison 13 e.au, yekîneya hakemê.b, Veguhastina mîkroskopiya X-tîrêjê (STXM) wêneya spektral a karbonek K-axê nîşan dide ku ew beş ji hêla karbonê ve serdest e.c, Pîvana pêkhatî ya RGB bi herêmên dewlemend ên aromatîk (C=C) (sor), herêmên dewlemend ên alifatîk (kesk), û matrix (şîn).d, organîkên dewlemend ên bi pêkhateyên alifatîk ve di fîlosîlîkata gewr-gewr de têne berhev kirin, dever ji qutiyên xalî yên spî yên di b û c de mezin dibe.e, nanosferên mezin (ng-1) li devera ku ji qutiya xalîçeya spî di b û c de mezin bûne.Ji bo: pyrrhotite.Pn: nîkel-kromît.f, Spectrometra Komkujiya Iyona Duyemîn a Nanoscale (NanoSIMS), Hîdrojen (1H), Karbon (12C), û Nîtrojen (12C14N) wêneyên hêmanan, wêneyên rêjeya hêmanên 12C/1H, û wêneyên îzotopê yên xaça δD, δ13C, û δ15N - Beşa PGS3C-ê ku bi pêşdewlemendiya grafîkî ve zêde dibe.
Lêkolînên kînetîk ên hilweşandina maddeya organîk a di meteorîtên Murchison de dikare agahdariya girîng li ser belavkirina heterojen a madeya organîk a alifatîk a ku di genimên Ryugu de dewlemend e, bide.Ev lêkolîn nîşan dide ku girêdanên CH-ê yên alifatîk ên di madeya organîk de heya germahiya herî zêde ya bi qasî 30 °C li dêûbav û/an jî bi têkiliyên dem-germiyê re diguhezin (mînak 200 sal li 100 °C û 0 °C 100 mîlyon sal) ..Ger pêşbirk ji demek diyarkirî zêdetir di germahiyek diyarkirî de neyê germ kirin, dibe ku belavkirina orîjînal a organîkên alîfatîkî yên dewlemend bi fîlosilikatê ve were parastin.Lêbelê, guheztinên ava kevirê çavkaniyê dibe ku vê şîroveyê tevlihev bikin, ji ber ku A0037-ê dewlemend-karbonat ti deverên alifatîk ên dewlemend ên karbonê yên ku bi fîlosîlîkatan ve girêdayî ne nîşan nade.Ev guheztina germahiya nizm bi qasî hebûna feldsparê kubîk di genimên Ryugu de têkildar e (Tabloya Pêvek 1) 20.
Parçeya C0068.25 (ng-1; Hêjmar 3a–c,e) nanosferek mezin dihewîne ku tê de spektrên C(=O)O û C=O pir aromatic (an C=C), bi nermî alifatîk û qels nîşan dide..Nîşana karbona alifatîk bi îmzeya organîkên bêçare û nanosphereyên organîk ên ku bi kondrîtan ve girêdayî ne li hev nake (Hêjîrê. 3a) 17,21.Analîzên spektroskopî yên Raman û infrasor ên nanosferên li Gola Tagişê destnîşan kirin ku ew ji pêkhateyên organîk ên alifatîk û oksîdkirî û pêkhateyên organîk ên aromatîk ên bêserûber ên bi avahiyek tevlihev pêk tên22,23.Ji ber ku matrixa derdorê organîkên dewlemend ên pêkhateyên alifatîk dihewîne, nîşana karbona aliphatic di ng-1 de dibe ku hunerek analîtîk be.Balkêş e, ku ng-1 sîlîkatên amorf ên bicîbûyî dihewîne (Hêl. 3e), tevnek ku hîna ji bo organîkên derveyî erdê nehatiye ragihandin.Dibe ku silîkatên amorf hêmanên xwezayî yên ng-1 bin an jî di dema analîzê de ji amorfîzekirina silîkatên avî / bêhîdro bi îyon û / an tîrêjên elektronîkî ve bibin.
Wêneyên îyonên NanoSIMS yên beşa C0068.25 (Hêjîra 3f) di δ13C û δ15N de guherînên yekreng nîşan didin, ji xeynî genimên pêşrojê yên bi dewlemendbûna 13C ya mezin a 30,811 ‰ (PG-1 di wêneya δ13C de di Hêjmara 3f de) de (Tabloya Pêvek 4).Wêneyên tovên bingehîn ên tîrêjê yên X-ê û wêneyên TEM-ê yên bi rezîliya bilind tenê hûrbûna karbonê û dûrahiya di navbera firokeyên bingehîn ên 0.3 nm de, ku bi grafît re têkildar e, destnîşan dikin.Hêjayî balkişandinê ye ku nirxên δD (841 ± 394 ‰) û δ15N (169 ± 95 ‰), ku di maddeya organîk a alifatîk a ku bi fîlosîlîkatên gewr-gewr ve girêdayî ye, dewlemendkirî ye, ji navînî ji bo tevahiya herêma C (δD = 13 ‰ ± 528) hinekî bilindtir dibe.‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) di C0068.25 de (Tabloya Pêvek 4).Ev çavdêrî destnîşan dike ku organîkên dewlemend ên alifatîk ên di fîlosîlîkatên gewr-gewr de dibe ku ji organîkên derdor primitivetir bin, ji ber ku ya paşîn dibe ku di laşê orîjînal de bi ava dorhêlê re veguheztina îzotopîkî derbas kiribe.Wekî din, dibe ku ev guhertinên îzotopîkî bi pêvajoya damezrandina destpêkê ve jî têkildar bin.Tê şîrove kirin ku silîkatên qat-bexşîn ên di kondrîtên CI de di encama guheztina domdar a komên silîkat ên bêhîdro yên gewr-gewr de hatine çêkirin.Dibe ku maddeya organîk a dewlemend a alifatîk ji molekulên pêşîn ên di dîska protoplanetary an navgîna navstêrkî de beriya damezrandina pergala rojê çêbibe, û dûv re di dema guheztina avê ya laşê dêûbav Ryugu (mezin) de hinekî hate guheztin. Pîvana (<1.0 km) Ryugu pir piçûk e ku têra germahiya hundurîn biparêze ji bo guherîna avî ku mîneralên hîdros çêbike25. Pîvana (<1.0 km) Ryugu pir piçûk e ku germahiya hundurîn têra xwe biparêze ji bo guhertina avî ku mîneralên hîdros çêbike25. Dirêjbûn (<1,0 km) 25. Mezinahî (<1.0 km) Ryugu pir piçûk e ku germahiya hundurîn têra xwe biparêze da ku av biguhere û mîneralên avê çêbike25. 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2 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2 Dijmer Рюгу (<1,0 км) kêm, чтобы поддерживать внутреннее тепло для изменения воды со образованием водных минералов25. Mezinahiya Ryugu (<1.0 km) pir piçûk e ku germahiya hundurîn piştgirî bike da ku avê biguhezîne û mîneralên avê çêbike25.Ji ber vê yekê, pêşiyên Ryugu bi deh kîlometran mezin dibe ku hewce be.Madeya organîk a ku di pêkhateyên alîfatîkî de dewlemend e, dibe ku ji ber têkiliya bi fîlosîlîkatên gewr-gewr re rêjeyên îzotopên xwe yên orjînal bihêle.Lêbelê, xwezaya rastîn a hilgirên giran ên îzotopîk ji ber tevlihevbûna tevlihev û nazik a pêkhateyên cihêreng ên di van perçeyên FIB de ne diyar dimîne.Ev dikarin maddeyên organîk bin ku di nav granulên Ryugu de an jî fîlosîlîkatên qehweyî yên li dora wan bi pêkhateyên alifatîk dewlemend in.Bala xwe bidinê ku maddeya organîk di hema hema hemî kondrîtên karbonaceous de (tevî kondrîtên CI) ji fîlosîlîkatan ji hêla D-yê ve dewlemendtir e, ji bilî CM Paris 24, 26 meteorîtan.
Pîvana volga δD û δ15N perçeyên FIB-ê yên ku ji bo A0002.23 û A0002.26, A0037.22 û A0037.23 û C0068.23, C0068.25 û C0068.26 A0068.26 FIB-yên din ên ji sê hêmanên FIB-ê (bi tevahî perçeyên SI yên din ên ji sê FIB-yên berhevokî) hatine wergirtin. pergala rojê di jimarê de tê nîşandan.4 (Tabloya Pêvek 4)27,28.Di profîlên A0002, A0037, û C0068 de guherînên cildê di δD û δ15N de bi yên di IDP de hevaheng in, lê ji chondritên CM û CI bilindtir in (Hêjîrê 4).Têbînî ku rêza nirxên δD ji bo nimûneya Comet 29 (-240 heta 1655 ‰) ji ya Ryugu mezintir e.Berhemên δD û δ15N yên profîlên Ryukyu, wekî qaîdeyek, ji navînî ya kometên malbata Jupiter û ewrê Oortê piçûktir in (Hêjî. 4).Nirxên δD yên jêrîn ên kondrîtên CI dibe ku di van nimûneyan de bandora qirêjiya erdê nîşan bide.Ji ber hemanheviyên di navbera Bells, Gola Tagish, û IDP de, heterojeniya mezin di nirxên δD û δN de di perçeyên Ryugu de dibe ku guhertinên di nîşanên îzotopîk ên destpêkê yên pêkhateyên organîk û avî de di destpêka pergala rojê de nîşan bide.Guhertinên wekhev ên îzotopîk ên di δD û δN di pariyên Ryugu û IDP de destnîşan dikin ku her du jî dikarin ji materyalê ji heman çavkaniyê çêbibin.Tê bawer kirin ku IDP ji jêderên kometaryê 14 .Ji ber vê yekê, Ryugu dibe ku materyalên mîna komet û / an jî bi kêmanî pergala rojê ya derveyî hebe.Lêbelê, dibe ku ev ji ya ku em li vir diyar dikin dijwartir be ji ber (1) tevlihevbûna ava spherulîtîk û dewlemend a D-ya li ser laşê dêûbav 31 û (2) rêjeya D/H ya kometê wekî fonksiyonek çalakiya kometê 32 .Lêbelê, sedemên heterojeniya dîtbarî ya îzotopên hîdrojen û nîtrojenê yên di pariyên Ryugu de bi tevahî nayên fêm kirin, hinekî jî ji ber hejmarek sînordar a analîzên ku îro hene.Encamên pergalên îzotopên hîdrojen û nîtrojenê hîn jî îhtîmala ku Ryugu piraniya materyalên ji derveyî Pergala Rojê vedihewîne zêde dike û ji ber vê yekê dibe ku hin dişibin kometan nîşan bide.Profîla Ryugu di navbera δ13C û δ15N de têkiliyek eşkere nîşan neda (Tabloya Pêvek 4).
Tevahiya pêkhateya îzotopîk a H û N ya pariyên Ryugu (dorên sor: A0002, A0037; derdorên şîn: C0068) bi mezinahiya rojê ya 27, malbata navîn a Jupiter (JFC27), û kometên ewr ên Oort (OCC27), IDP28, û chondrên karbonê re têkildar e.Berawirdkirina meteorît 27 (CI, CM, CR, C2-ung).Pêkhateya îzotopîk di Tabloya Pêvek 4 de tê dayîn. Xetên xalî ji bo H û N nirxên îzotopên erdî ne.
Veguheztina volatîlan (mînak maddeya organîk û av) ber bi Dinyayê ve xemek e26,27,33.Madeya organîk a submicron a ku bi fîlosîlîkatên qehweyî yên di pariyên Ryugu de hatine nas kirin ve girêdayî ye, dibe ku çavkaniyek girîng a volatiyan be.Madeya organîk a di fîlosîlîkatên gewr-qerav de ji maddeyên organîk ên di matrîsên gewr dendikî de çêtir ji hilweşandinê16,34 û rizîbûnê35 tê parastin.Pêkhatina îzotopîk a giran a hîdrojenê ya di perçikan de tê vê wateyê ku ew ne îhtîmal e ku ew bibin çavkaniya yekane ya volatîfên ku ber bi Zemîna destpêkê ve têne hilanîn.Ew dikarin bi pêkhateyên bi pêkhateyek îzotopîk a hîdrojenê ya sivik re werin tevlihev kirin, wekî ku vê dawiyê di hîpoteza hebûna ava ku bi bayê tavê di silîkatan de tê pêşniyar kirin hate pêşniyar kirin.
Di vê lêkolînê de, em destnîşan dikin ku meteorîteyên CI, tevî girîngiya wan a jeokîmyawî wekî nûnerên pêkhateya giştî ya pergala rojê, 6,10 nimûneyên qirêj ên erdê ne.Em di heman demê de delîlên rasterast ji bo danûstendinên di navbera maddeya organîk a dewlemend a alifatîk û mîneralên hîdros ên cîran de peyda dikin û pêşniyar dikin ku Ryugu dibe ku materyalê derveyî rojê hebe37.Encamên vê lêkolînê bi zelalî girîngiya nimûneya rasterast a protoasteroîdan û hewcedariya veguheztina nimûneyên vegeriyayî di bin şert û mercên bi tevahî bêhêz û sterîl de destnîşan dikin.Delîlên ku li vir têne pêşkêş kirin destnîşan dikin ku pariyên Ryugu bê guman yek ji wan materyalên pergala rojê yên herî nepîs in ku ji bo lêkolîna laboratîfê peyda dibin, û lêkolînek din a van nimûneyên hêja bê guman dê têgihiştina me ya pêvajoyên pergala rojê ya destpêkê berfireh bike.Parçeyên Ryugu temsîla herî baş a pêkhateya giştî ya pergala rojê ne.
Ji bo destnîşankirina mîkrosaziya tevlihev û taybetmendiyên kîmyewî yên nimûneyên pîvana submicron, me analîza tomografya hesabkirî ya li ser bingeha tîrêjê synchrotron (SR-XCT) û dabeşkirina tîrêjê ya SR (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM bikar anî.Ne xerabûn, gemarî ji ber atmosfera erdê, û ne zirara ji pariyên hûr û ne ji nimûneyên mekanîkî.Di vê navberê de, me bi karanîna mîkroskopiya elektronîkî ya şopandinê (SEM) -EDS, EPMA, XRD, analîza aktîvkirina neutron a instrumental (INAA), û alavên florînasyona îzotopa oksîjenê ya lazerê, analîza volumetrî ya sîstematîk pêk aniye.Pêvajoyên ceribandinê di jimareya Pêvek 3 de têne xuyang kirin û her ceribandin di beşên jêrîn de têne diyar kirin.
Parçeyên ji asteroîd Ryugu ji modula vegerê ya Hayabusa-2 hatin derxistin û bêyî ku atmosfera Dinyayê qirêj bikin4, radestî Navenda Kontrolê ya JAXA ya li Sagamihara, Japonya kirin.Piştî taybetmendiya destpêkê û ne-hilweşînker li sazgehek ku ji hêla JAXA-yê ve tê rêvebirin, konteynerên veguheztina nav-malperê û çenteyên kapsula nimûneyê (10 an jî 15 mm bi qalibê yaqûtê û polayê zengarnegir, li gorî mezinahiya nimûneyê ve girêdayî) bikar bînin da ku ji destwerdana hawîrdorê dûr nekevin.dor.y û/an gemarên erdê (wekî mînak buhara avê, hîdrokarbon, gazên atmosferê û pariyên hûr) û gemarîbûna navbera nimûneyan di dema amadekirina nimûneyan û veguhestina di navbera enstîtu û zanîngehan de38.Ji bo ku ji ber danûstendina bi atmosfera erdê re (buhara avê û oksîjenê) xwe ji xirabûn û qirêjiyê dûr bixin, hemî cûreyên amadekirina nimûneyê (tevî çîpkirina bi çîpek tantal, bi karanîna sawek têla almasê ya hevseng (Meiwa Fosis Corporation DWS 3400) û qutkirina epoksî) ji bo sazkirinê di bin -8-20wxa zuwa de, di bin xala zuwa de -02w: ~ 50-100 ppm).Hemî tiştên ku li vir têne bikar anîn bi tevliheviya ava ultrapaqij û etanolê bi karanîna pêlên ultrasonîk ên frekansên cihê têne paqij kirin.
Li vir em berhevoka meteorê ya Enstîtuya Lêkolînê ya Polar a Neteweyî (NIPR) ya Navenda Lêkolînê ya Meteorîta Antarktîk (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 û CY: Y 980115) dixwînin.
Ji bo veguheztina di navbera amûrên ji bo analîza SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS û TEM de, me xwedan nimûneya gerdûnî ya ultrathin ku di lêkolînên berê de hatî destnîşan kirin38 bikar anî.
Analîzkirina SR-XCT ya nimûneyên Ryugu bi karanîna pergala CT ya yekbûyî BL20XU / SPring-8 hate kirin.Pergala yekbûyî ya CT-ê ji cûrbecûr awayên pîvandinê pêk tê: qada dîtinê ya berfireh û moda çareseriya kêm (WL) ji bo girtina tevahiya avahiya nimûneyê, qada dîtinê ya teng û moda çareseriya bilind (NH) ji bo pîvandina rast a qada nimûneyê.berjewendî û radyografî ji bo bidestxistina şêwazek difraksîyonê ya qebareya nimûneyê, û XRD-CT-ê pêk bînin da ku di nimûneyê de diyagramek 2D ya qonaxên mîneral ên plana horizontî bistînin.Têbînî ku hemî pîvandin dikarin bêyî karanîna pergala çêkirî bêne kirin da ku xwedan nimûne ji bingehê derxînin, ku rê dide pîvandinên CT û XRD-CT yên rast.Dedektora tîrêjê ya moda WL (BM AA40P; Hamamatsu Photonics) bi kamerayek zêde ya 4608 × 4608 pixel (CMOS) (C14120-20P; Hamamatsu Photonics) bi kamerayek din a 4608 × 4608 pîxel a ku ji 10 lutetium 10 lutezyum 10 100000001000000001000000010001000100000100000001 pêk tê. ) û lensa rele.Mezinahiya pixelê di moda WL de bi qasî 0,848 μm ye.Bi vî rengî, qada dîtinê (FOV) di moda WL de di moda CT-ê de bi qasî 6 mm e.Detektora tîrêjê ya moda NH (BM AA50; Hamamatsu Photonics) bi 20 μm stûriya gadolinium-aluminium-galîum garnet (Gd3Al2Ga3O12), kamerayek CMOS (C11440-22CU) bi 2048 × 2048 × 2048 pîxel ve hatî stûr kirin.Hamamatsu Photonics) û lensek ×20.Mezinahiya pixelê di moda NH de ~ 0,25 μm ye û qada dîtinê ~ 0,5 mm e.Detektorê ji bo moda XRD (BM AA60; Hamamatsu Photonics) bi sîntilatorek ku ji ekranek tozek P43 (Gd2O2S:Tb) bi qalindiya 50 μm pêk tê, kamerayek CMOS ya 2304 × 2304 pixel (C15440-20UP; Hamamatsu) û relay Photonics pêk tê, hate saz kirin.Detektor xwedan pîvanek pixelek bi bandor 19,05 μm û qada dîtinê ya 43,9 mm2 ye.Ji bo zêdekirina FOV-ê, me di moda WL de pêvajoyek CT-ya offset bicîh kir.Wêneya ronahiya veguhestî ya ji bo ji nû veavakirina CT-ê ji wêneyek di rêza 180 ° heta 360 ° de ye ku bi horizontî li dora eksê zivirandinê tê xuyang kirin, û wêneyek di navberê de ji 0 ° heta 180 °.
Di moda XRD de, tîrêjê tîrêjê ji hêla plakaya devera Fresnel ve tê balkişandin.Di vê modê de, detektor 110 mm li pişt nimûneyê tê danîn û rawestana tîrêjê 3 mm li pêş dedektorê ye.Wêneyên difraksiyonê yên di rêza 2θ de ji 1,43° heta 18,00° (pişta grîng d = 16,6-1,32 Å) bi xala tîrêjê ya ku li binê qada dîtinê ya dedektorê ye, hatine bidestxistin.Nimûne di navberên birêkûpêk de, bi nîv zivirî ji bo her gavê şopandina vertîkal dimeşe.Ger keriyên mîneral dema ku bi 180° zivirî şertê Bragg têr bikin, mimkun e ku meriv perçeyên mîneralan di balafira horizontî de bi dest bixe.Dûv re ji bo her pêngavek şopandina vertîkal wêneyên difraksîyonê di yek wêneyê de hatin berhev kirin.Şertên ceribandina SR-XRD-CT hema hema wekî yên ji bo ceribandina SR-XRD ne.Di moda XRD-CT de, dedektor 69 mm li pişt nimûneyê tê danîn.Wêneyên difraksiyonê yên di rêza 2θ de ji 1,2° heta 17,68° (d = 19,73 heta 1,35 Å) diguhere, ku hem tîrêjê tîrêjê û hem jî sînorkera tîrêjê li gorî navenda qada dîtinê ya dedektorê ne.Nimûneyê bi horizontî bişopînin û nimûneyê 180° bizivirînin.Wêneyên SR-XRD-CT bi giraniya mîneralên lûtkeyê wekî nirxên pixel ji nû ve hatin çêkirin.Bi şopandina horîzontal re, nimûne bi gelemperî di 500-1000 gavan de tê şopandin.
Ji bo hemî ceribandinan, enerjiya tîrêjê ya X-ê di 30 keV de hate sabît kirin, ji ber ku ev sînorê jêrîn ketina tîrêjê ya X-ê ye nav meteorîtên bi pîvana bi qasî 6 mm.Hejmara wêneyên ku ji bo hemî pîvandinên CT-ê di dema zivirîna 180° de hatine bidestxistin 1800 bû (3600 ji bo bernameya CT-ya offset), û dema xuyangkirina wêneyan ji bo moda WL 100 ms, ji bo moda NH 300 ms, ji bo XRD 500 ms, û 50 ms bû.ms ji bo XRD-CT ms.Dema şopandina nimûneyê ya tîpîk di moda WL de 10 hûrdem, di moda NH de 15 hûrdem, ji bo XRD 3 demjimêr, û ji bo SR-XRD-CT 8 demjimêr e.
Wêneyên CT-ê bi projeyek paşverû ya konvokî ji nû ve hatin çêkirin û ji bo rêjeyek kêmbûna xêzek ji 0 heta 80 cm-1 normalîze bûn.Nermalava Slice ji bo analîzkirina daneyên 3D û nermalava muXRD ji bo analîzkirina daneyên XRD hate bikar anîn.
Parçeyên Ryugu yên bi epoksî sabît (A0029, A0037, C0009, C0014 û C0068) gav bi gav li ser rûyê erdê heta asta 0,5 μm (3M) fîlimek almasê di bin şert û mercên zuwa de hatin şûştin, ji ber ku madde di dema pêvajoya polkirinê de bi rûxê re têkevin têkiliyê.Rûyê şilandî ya her nimûneyê pêşî ji hêla mîkroskopa ronahiyê ve hate lêkolîn kirin û dûv re elektronên paşde belav kirin da ku dîmenên mînerolojî û tevnvîsê (BSE) yên nimûne û hêmanên NIPR yên kalîte bi karanîna JEOL JSM-7100F SEM-ê ku bi spektrometerek belavkirina enerjiyê (AZtec) ve hatî peyda kirin, bistînin.enerjî) wêne.Ji bo her nimûneyê, naveroka hêmanên sereke û piçûk bi karanîna mîkroanalyzerek sonda elektronîkî (EPMA, JEOL JXA-8200) hate analîz kirin.Parçeyên fîlosîlîkat û karbonat di 5 nA de, standardên xwezayî û sentetîk di 15 keV, sulfîd, magnetît, olivîn û pyroxene di 30 nA de analîz bikin.Notên modal ji nexşeyên hêmanan û wêneyên BSE-ê bi karanîna nermalava ImageJ 1.53 bi bendavên guncan ên ku ji bo her mîneralê bi kêfî hatine destnîşan kirin têne hesibandin.
Analîza îzotopa oksîjenê li Zanîngeha Open (Milton Keynes, UK) bi karanîna pergalek fluorination lazerê ya infrared hate kirin.Nimûneyên Hayabusa2 ji bo veguheztina di navbera saziyan de ji Zanîngeha Open 38 re di konteynerên tije nîtrojen de hatin radest kirin.
Barkirina nimûneyê di qutiyek destmala nîtrojenê de ku asta oksîjenê ya çavdêrîkirî ji% 0,1 kêmtir e, hate kirin.Ji bo xebata analîtîk a Hayabusa2, xwedan nimûneyek nû ya Ni hate çêkirin, ku tenê ji du kunên nimûneyê pêk tê (dûrahiya 2,5 mm, kûrahî 5 mm), yek ji bo perçeyên Hayabusa2 û ya din jî ji bo standarda hundurîn a obsidian.Di dema analîzê de, başa nimûneya ku materyalê Hayabusa2 tê de ye, bi pencereyek BaF2 ya hundurîn bi qasî 1 mm stûr û 3 mm bi pîvan hate nixumandin da ku nimûneyê di dema reaksiyona lazerê de bigire.Herikîna BrF5 ya ji bo nimûneyê ji hêla kanalek tevlihevkirina gazê ve di nav xwedêgira nimûneya Ni de hate domandin.Odeya nimûneyê jî ji nû ve hate saz kirin da ku ew ji xeta florînasyona valahiya valahiya were derxistin û dûv re di qutiyek destmalê ya tije nîtrojen de were vekirin.Odeya du-parçe bi mora pêvekêşanê ya bi gasketî ya sifir û kefek zincîra EVAC Quick Release CeFIX 38 hate mohrkirin.Pencereyek BaF2 ya 3 mm stûr li ser jora jûreyê rê dide çavdêriya hevdem a nimûne û germkirina lazerê.Piştî barkirina nimûneyê, jûreyê ji nû ve girêdin û ji nû ve bi xeta florînkirî ve girêdin.Berî analîzê, jûreya nimûneyê bi şev di bin valahiya bi qasî 95 °C hate germ kirin da ku her şiliya dorvekirî jê bibe.Piştî ku bi şev germ bû, jûreyek hate hiştin ku heya germahiya odeyê sar bibe û dûv re beşa ku di dema veguheztina nimûneyê de ji atmosferê re tê xuyang kirin bi sê hebên BrF5 hate paqij kirin da ku şilbûnê jê bibe.Van proseduran piştrast dikin ku nimûneya Hayabusa 2 ji atmosferê re nemîne û ji ber şilbûna ji beşa xeta florînkirî ya ku di dema barkirina nimûneyê de ber bi atmosferê ve tê veguheztin, neqeliqî.
Nimûneyên pariyên Ryugu C0014-4 û Orgueil (CI) di moda "yek" a guhertî42 de hatin analîz kirin, dema ku analîza Y-82162 (CY) li ser yek tepsiyek bi çend bîrên nimûneyê hate kirin41.Ji ber pêkhatina wan a bêhîd, ne hewce ye ku ji bo kondrîtên CY rêbazek yekane bikar bînin.Nimûne bi lazera CO2 ya infrared a Photon Machines Inc. hatin germ kirin.hêza 50 W (10,6 μm) li ser gantry XYZ bi hebûna BrF5 ve hatî çêkirin.Pergala vîdyoyê ya çêkirî qursa reaksiyonê çavdêrî dike.Piştî fluorkirinê, O2-ya azadkirî bi du xefikên nîtrojenê yên krîogenîk û nivînek germkirî ya KBr hate paqij kirin da ku flora zêde jê were derxistin.Kompleksa îzotopî ya oksîjena paqijkirî li ser spektrometerek girseyî ya du-kanal a Thermo Fisher MAT 253 bi çareseriya girseyî ya bi qasî 200 hate analîz kirin.
Di hin rewşan de, mîqdara O2 ya gazê ya ku di dema reaksiyona nimûneyê de hatî berdan ji 140 μg kêmtir bû, ku ev sînorê nêzîkê karanîna amûra belûyê ye li ser spektrometera girseyî ya MAT 253.Di van rewşan de, ji bo analîzê mîkrovoluman bikar bînin.Piştî analîzkirina pariyên Hayabusa2, standarda hundurîn a obsîdyanê florîn kirin û pêkhateya wê ya îzotopa oksîjenê hate destnîşankirin.
Îyonên perçeya NF+ NF3+ bi tîrêjê bi girseya 33 (16O17O) midaxele dike.Ji bo rakirina vê pirsgirêka potansiyel, pir nimûne bi karanîna prosedurên veqetandina cryogenic têne hilberandin.Ev dikare berî analîza MAT 253 di rêça pêş de were kirin an jî wekî analîzek duyemîn bi vegerandina gaza analîzkirî vegere ser sînga molekularî ya taybetî û ji nû ve derbaskirina wê piştî veqetandina kryojenîk.Cryogenic veqetandina gazê di germahiya nîtrojena şil de ji sîtek molekular re peyda dike û dûv re wê di germahiya -130 °C de di nav sîtek molekularî ya bingehîn de davêje.Testkirina berfereh destnîşan kir ku NF+ li ser sifta molekulê ya yekem dimîne û bi karanîna vê rêbazê perçebûnek girîng çênabe.
Li ser bingeha analîzên dubare yên standardên meyên hundurîn ên obsîdîyan, rastbûna giştî ya pergalê di moda belûyê de ev e: ±0,053‰ ji bo δ17O, ±0,095‰ ji bo δ18O, ±0,018‰ ji bo Δ17O (2 sd).Analîza îzotopa oksîjenê di nîşana deltaya standard de tê dayîn, ku delta18O wekî tê hesibandin:
Ji bo δ17O jî rêjeya 17O/16O bikar bînin.VSMOW standarda navneteweyî ye ji bo Standarda Ava Deryaya Navîn a Viyanayê.Δ17O veqetîna ji xeta perçebûna erdê temsîl dike, û formula hesabkirinê ev e: Δ17O = δ17O – 0,52 × δ18O.Hemî daneyên ku di Tabloya Pêvek 3 de hatine pêşkêş kirin bi valahiyê hatine sererast kirin.
Parçeyên bi qasî 150 heta 200 nm qalind ji pariyên Ryugu bi karanîna amûrek Hitachi High Tech SMI4050 FIB li JAMSTEC, Enstîtuya Nimûnekirina Core ya Kochi hatine derxistin.Bala xwe bidinê ku hemî beşên FIB piştî ku ji keştiyên gaza N2 dagirtî ji bo veguheztina navberê hatin rakirin ji perçeyên nepêvajokirî yên perçeyên nepêvajokirî hatin derxistin.Van perçeyan ji hêla SR-CT ve nehatin pîvandin, lê bi kêmtirîn rûbirûbûna atmosfera erdê hatin pêvajo kirin da ku ji zirara potansiyel û gemarî dûr nekevin ku dikare bandorê li spektora K-êra karbonê bike.Piştî daxistina qatek parastinê ya tungstenê, devera balkêş (heta 25 × 25 μm2) hate qut kirin û bi tîrêjek îyonê Ga+ bi voltaja bilez a 30 kV, dûv re li 5 kV û heyama sondajê ya 40 pA hate qut kirin û zirav kirin da ku zirara rûkalê kêm bike.Dûv re beşên pir tenik bi karanîna mîkromanipulatorek ku bi FIB ve hatî çêkirin li ser tevnek sifir a mezinkirî (Mesh Kochi) 39 hatin danîn.
Pelên Ryugu A0098 (1.6303mg) û C0068 (0.6483mg) du caran di nav pelên polîetîlenê yên paqij ên paqij ên paqij de di qutiyek destmalê ya tije nîtrojen a paqij de li ser SPring-8 bêyî ku têkiliyek bi atmosfera erdê re hebe, hatin girtin.Amadekirina nimûneyê ji bo JB-1 (kevirek referansa jeolojîk a ku ji hêla Lêkolîna Jeolojîk a Japonya ve hatî derxistin) li Zanîngeha Metropolîtana Tokyoyê hate kirin.
INAA li Enstîtuya Radyasyon û Zanistên Nukleerî ya Yekgirtî, Zanîngeha Kyotoyê tê girtin.Nimûne du caran bi çerxên tîrêjê yên cihêreng hatin tîrêjkirin ku li gorî nîv-jiyana nuklîdê ku ji bo pîvandina hêmanan tê bikar anîn hatine hilbijartin.Pêşîn, nimûne di lûleya tîrêjê ya pneumatîk de ji bo 30 çirkeyan hate tîrêj kirin.Herikîna notronên germî û bilez di hêjîrê de.3 bi rêzê 4,6 × 1012 û 9,6 × 1011 cm-2 s-1 in, ji bo destnîşankirina naveroka Mg, Al, Ca, Ti, V û Mn.Kîmyewîyên wekî MgO (paqijiya 99,99%, Soekawa Kîmyewî), Al (paqijiya 99,9%, Soekawa Kîmyewî), û Si metal (99,999% paqijî, FUJIFILM Wako Pure Chemical) jî ji bo rastkirina reaksiyonên navokî yên wekî (n, n) hatin tîrêjkirin.Nimûne di heman demê de bi klorîdê sodyûmê (99,99% paqijî; MANAC) hate tîrêj kirin da ku guhartinên di herikîna neutronê de rast bike.
Piştî tîrêjkirina neutronê, pelê polîetilenê yê derve bi yekî nû hate guheztin, û tîrêjên gama ku ji nimûne û referansê derdiketin tavilê bi detektorek Ge hate pîvandin.Heman mînakên 4 saetan di lûleya tîrêjê ya pneumatîk de ji nû ve hatin tîrêjkirin.2 ji bo diyarkirina Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, Naveroka Se, Sb, Os, Ir û Au, bi rêzê ve, herikînên neutronên germî û bilez ên 5.6 1012 û 1.2 1012 cm-2 s-1 hene.Nimûneyên kontrolê yên Ga, As, Se, Sb, Os, Ir, û Au bi sepandina mîqdarên guncav (ji 10 heta 50 μg) çareseriyên standard ên hûrgelên naskirî yên van hêmanan li ser du perçeyên kaxezê parzûnê, li dûv tîrêjkirina nimûneyan hatin tîrêjkirin.Hejmara tîrêjên gama li Enstîtuya Radyasyon û Zanistên Nukleerî ya Yekgirtî, Zanîngeha Kyoto û Navenda Lêkolînê ya RI, Zanîngeha Metropolîtan a Tokyoyê hate kirin.Pêvajoyên analîtîk û materyalên referansê yên ji bo destnîşankirina hêjmarî ya hêmanên INAA-yê wekî yên ku di xebata meya berê de hatine destnîşan kirin yek in.
Difraktometreyek tîrêjê ya X-ê (Rigaku SmartLab) hate bikar anîn da ku şêwazên dabeşkirinê yên nimûneyên Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) û C0087 (<1 mg) li NIPR berhev bike. Difraktometreyek tîrêjê ya X-ê (Rigaku SmartLab) hate bikar anîn da ku şêwazên dabeşkirinê yên nimûneyên Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) û C0087 (<1 mg) li NIPR berhev bike. Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) û C0087 (<1 mg) li NIPR'ê bikar tîne. Difraktometreyek tîrêjê ya X-ray (Rigaku SmartLab) hate bikar anîn da ku di NIPR de nimûneyên difraksyonê yên Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg), û C0087 (<1 mg) berhev bike.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) 、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg)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) 、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) Dîfraktogramên Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) û C0087 (<1 mg) di NIPR-ê de bi karanîna rentegenovskogo difraktometra (Rigaku SmartLab) têne bikar anîn. Nimûneyên dabeşkirina tîrêjê ya nimûneyên Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) û C0087 (<1 mg) li NIPR-ê bi karanîna difraktometreya X-tîrêjê (Rigaku SmartLab) hatin wergirtin.Hemî nimûne li ser pîvazek ne-refleksîf a siliconê bi karanîna pîvazek yaqûtê di nav tozek hûrik de hatin çikandin û dûv re bi rengekî yeksan li ser wafera ne-refleksîf a silicon bêyî şilek (av an alkol) belav kirin.Conditionsertên pîvandinê wiha ne: Radyasyona Cu Kα X-Ray ji 40 kv û tubê rotînê ya 2 MM-ê ye, 3-100 ango 3-100 ° ye û ji bo analîzê 28 demjimêran pêk tê.Optîkên Bragg Brentano hatin bikaranîn.Detektor dedektorek nîvconductor ya sîlîkonê yek-alî ye (D/teX Ultra 250).Tîrêjên rontgenê yên Cu Kβ bi parzûna Ni ve hatin rakirin.Bi karanîna nimûneyên berdest, pîvandinên saponît magnesian sentetîk (JCSS-3501, Kunimine Industries CO. Ltd), serpentîn (serpentîn pel, Miyazu, Nikka) û pyrrhotite (monoclinic 4C, Chihua, Mexico Watts) hatin berawirdkirin da ku lûtkeyan nas bikin û daneyên pelê toz bikar bînin. 1-1662) û magnetît (PDF 00-019-0629).Daneyên dabeşkirinê yên ji Ryugu jî bi daneyên li ser kondrîtên karbonaceous ên hîdroaltered, Orgueil CI, Y-791198 CM2.4, û Y 980115 CY (qonaxa germkirinê III, 500-750 °C) re hatin berhev kirin.Berhevkirin bi Orgueil re wekhevî nîşan da, lê ne bi Y-791198 û Y 980115.
Spektrên NEXAFS yên bi qiraxa karbonê K-ya beşên ultra-tenik ên nimûneyên ku ji FIB-ê hatine çêkirin bi karanîna kanala STXM BL4U li sazgeha synchrotronê UVSOR li Enstîtuya Zanistên Molekular (Okazaki, Japonya) hatin pîvandin.Mezinahiya cîhê tîrêjek ku ji hêla optîkî ve bi plakaya devera Fresnel ve tê balkişandin bi qasî 50 nm e.Pêngava enerjiyê 0,1 eV ji bo strukturên xweşik ên herêma qeraxa nêzîk (283,6-292,0 eV) û 0,5 eV (280,0-283,5 eV û 292,5-300,0 eV) ji bo deverên pêş û paşerojê ye.dema ji bo her pixel wêneyê 2 ms hate danîn.Piştî valakirinê, odeya analîtîk STXM bi zextek bi qasî 20 mbar bi helyûmê tije bû.Ev ji bo kêmkirina tîrêjê germî ya alavên optîka rontgenê di jûreyê û xwedanê nimûneyê de, û hem jî kêmkirina zirara nimûneyê û/an oksîdasyonê kêm dike.Spektrên karbonê yên NEXAFS K-edge ji daneyên stûyê bi karanîna nermalava aXis2000 û nermalava hilberandina daneya STXM ya xwedan hatine çêkirin.Bala xwe bidinê ku doza veguheztina nimûneyê û qutiya destikê têne bikar anîn da ku ji oksîdasyon û qirêjiya nimûneyê dûr nekevin.
Li dû analîza STXM-NEXAFS, pêkhateya îzotopî ya hîdrojen, karbon, û nîtrojenê perçeyên Ryugu FIB bi karanîna wênekirina îzotopê bi JAMSTEC NanoSIMS 50L ve hate analîz kirin.Tîrêjek bingehîn a Cs+ ya bi qasî 2 pA ji bo analîza îzotopa karbon û nîtrojenê û bi qasî 13 pA ji bo analîzkirina îzotopa hîdrojenê li ser deverek bi qasî 24 × 24 μm2 heya 30 × 30 μm2 li ser nimûneyê rasterîze kirin.Piştî pêşbirkek 3-hûrqê ya li ser herikîna tîrêjê ya bingehîn a nisbeten bihêz, her analîzek piştî stabîlkirina tundiya tîrêjê ya duyemîn dest pê kir.Ji bo analîzkirina îzotopên karbon û nîtrojenê, wêneyên 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– û 12C15N– bi hevdemî bi karanîna vedîtina pirjimara pirjimarkera heft elektronên bi resala girseyî ya bi qasî 9000, ku têra veqetandina hemî pêkhateyên îzotopîk ên têkildar e, bi hevdemî hatine wergirtin.mudaxele (ango 12C1H li ser 13C û 13C14N li ser 12C15N).Ji bo vekolîna îzotopên hîdrojenê, wêneyên 1H-, 2D- û 12C- bi vebijarkek girseyî ya bi qasî 3000-ê bi vedîtina pirjimar bi karanîna sê pirkerên elektronê hatine wergirtin.Her analîzek ji 30 wêneyên skankirî yên heman deverê pêk tê, yek wêneyek ji 256 × 256 pixel ji bo analîza îzotopa karbon û nîtrojenê û 128 × 128 pixel ji bo analîza îzotopa hîdrojenê pêk tê.Dema derengmayînê ji bo analîza îzotopa karbon û nîtrojenê 3000 µs per pixel û ji bo analîza îzotopa hîdrojenê 5000 µs per pixel e.Me hîdrata 1-hîdroksîbenzotriazole wekî standardên îzotopên hîdrojen, karbon û nîtrojen bikar aniye da ku dabeşkirina girseya amûreyê kalibr bike45.
Ji bo diyarkirina pêkhateya îzotopî ya siliconê ya grafîta pêşrojê ya di profîla FIB C0068-25 de, me şeş pirjimarkerên elektronîkî yên bi vebirrînek girseyî ya bi qasî 9000 bikar anîn. Wêne ji 256 × 256 pixel pêk tên û dema derengmayîna 3000 µs per pixel e.Me amûrek dabeşkirina girseyî bi karanîna waferên silicon wekî standardên îzotopên hîdrojen, karbon û silicon kalibrand.
Wêneyên îzotopan bi nermalava wênesaziya NanoSIMS45 a NASAyê hatin hilberandin.Daneyên ji bo dema mirina pirjimara elektronîkî (44 ns) û bandorên hatina hema-hemdem hatin rast kirin.Ji bo her wêneyek hevrêziya şopandina cihêreng da ku di dema wergirtinê de hilkişîna wêneyê rast bike.Wêneya îzotopê ya paşîn bi lêzêdekirina îyonên duyemîn ji her wêneyê ji bo her pixelek şopandinê tê afirandin.
Piştî analîza STXM-NEXAFS û NanoSIMS, heman beşên FIB bi karanîna mîkroskopek elektronîkî ya veguheztinê (JEOL JEM-ARM200F) di voltaja bilez a 200 kV de li Kochi, JAMSTEC hatin vekolîn.Mîkroavahî bi karanîna TEM-qada ronî û TEM-ya bilind-goşeya şopandina di nav zeviyek tarî de hate dîtin.Qonaxên mîneral ji hêla dabeşkirina elektronîkî ve û wênekêşana bandê ve hatin nas kirin, û analîza kîmyewî ji hêla EDS ve bi detektorek driftê ya silicon 100 mm2 û nermalava JEOL Analysis Station 4.30 hate kirin.Ji bo analîza mîqdar, şiyana taybetmendiya tîrêjê ya X-ê ji bo her elementê di moda şopandina TEM-ê de bi dema wergirtina daneya sabît 30 s, qadek şopandina tîrêjê ~ 100 × 100 nm2, û tîrêjek tîrêjê 50 pA hate pîvandin.Rêjeya (Si + Al)-Mg-Fe di silîkatên qatkirî de bi karanîna hevbera ceribandinê k, ku ji bo stûrahiya hatî rast kirin, ku ji standardek pîropagarneta xwezayî hatî wergirtin, hate destnîşankirin.
Hemî wêne û analîzên ku di vê lêkolînê de hatine bikar anîn li ser Pergala Arşîvkirin û Ragihandinê ya Daneyên JAXA (DARTS) hene https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2.Ev gotar daneyên orîjînal peyda dike.
Kitari, K. et al.Pêkhatina rûyê asteroîda 162173 Ryugu ku ji hêla amûra Hayabusa2 NIRS3 ve hatî dîtin.Zanist 364, 272–275.
Kim, AJ Yamato-type chondrites carbonaceous (CY): analogên rûyê asteroîdê Ryugu?Geochemistry 79, 125531 (2019).
Pilorjet, S. et al.Yekem analîza pêkhatî ya nimûneyên Ryugu bi karanîna mîkroskopa hîperspektral a MicroOmega hate kirin.Astron Neteweyî.6, 221–225 (2021).
Yada, T. et al.Analîza pêşîn a nimûneya Hyabusa2 ya ji asteroîdê Ryugu-ya C-yê vegeriya.Astron Neteweyî.6, 214–220 (2021).


Dema şandinê: Oct-26-2022