Merci fir besicht Nature.com.D'Browser Versioun déi Dir benotzt huet limitéiert CSS Ënnerstëtzung.Fir déi bescht Erfahrung empfeelen mir Iech en aktualiséierte Browser ze benotzen (oder de Kompatibilitéitsmodus am Internet Explorer auszeschalten).An der Tëschenzäit, fir weider Ënnerstëtzung ze garantéieren, wäerte mir de Site ouni Stiler a JavaScript maachen.
Volatile a räich un organescher Matière, C-Typ Asteroide kënnen eng vun den Haaptquellen vum Waasser op der Äerd sinn.Am Moment ginn d'Chondrite mat Kuelestoff déi bescht Iddi vun hirer chemescher Zesummesetzung, awer d'Informatioun iwwer Meteoritten ass verzerrt: nëmmen déi haltbarst Typen iwwerliewen an d'Atmosphär an interagéieren dann mat der Äerdëmfeld.Hei presentéiere mir d'Resultater vun enger detailléierter volumetrescher a mikroanalytescher Studie vum primäre Ryugu-Partikel, deen vun der Hayabusa-2 Raumschëff op d'Äerd geliwwert gouf.Ryugu-Partikelen weisen en enke Match an der Zesummesetzung zu chemesch onfraktionéierten awer Waasser-verännert CI (Iwuna-Typ) Chondriten, déi wäit als Indikator vun der Gesamtkompositioun vum Sonnesystem benotzt ginn.Dëst Exemplar weist eng komplex raimlech Relatioun tëscht räichen alifateschen Organiken a Schichten Silikaten a weist eng maximal Temperatur vu ronn 30 °C wärend der Waassererosioun un.Mir hunn en Iwwerfloss vun Deuterium an Diazonium fonnt konsequent mat engem extrasolaren Hierkonft.Ryugu-Partikele sinn dat onkontaminéiertsten an onseparabelst auslännescht Material, dee jeemools studéiert gouf, a passen am Beschten zur Gesamtkompositioun vum Sonnesystem.
Vum Juni 2018 bis November 2019 huet d'Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) Hayabusa2 Raumschëff eng extensiv Remote Ëmfro vum Asteroid Ryugu gemaach.Date vum Near Infrared Spectrometer (NIRS3) bei Hayabusa-2 suggeréieren datt Ryugu aus engem Material ähnlech wéi thermesch an/oder schock-metamorphesch carbonaceous Chondriten zesummegesat ka ginn.Am nootste Match ass CY chondrite (Yamato-Typ) 2. Dem Ryugu säin nidderegen Albedo kann duerch d'Präsenz vun enger grousser Zuel vu Kuelestoffräiche Komponenten erkläert ginn, souwéi Partikelgréisst, Porositéit a raimlech Wiedereffekter.D'Hayabusa-2 Raumschëff huet zwou Landungen a Probesammlung op Ryuga gemaach.Wärend der éischter Landung den 21. Februar 2019 gouf Uewerflächmaterial kritt, dat am Kompartiment A vun der Retourkapsel gelagert gouf, a während der zweeter Landung den 11. Juli 2019 gouf Material bei engem kënschtleche Krater gesammelt, dee vun engem klenge portable Impaktor geformt gouf.Dës Echantillon sinn am Ward C gespäichert. Initial Net-zerstéierend Charakteriséierung vun de Partikelen an der Stage 1 a speziellen, onkontaminéierten a pure Stickstoff-gefëllte Kammern bei JAXA-verwalte Ariichtungen hunn uginn datt d'Ryugu-Partikel am meeschte ähnlech wéi CI4-Chondriten waren an "verschidde Variatiounsniveauen"3 ausgestallt hunn.Déi scheinbar widderspréchlech Klassifikatioun vu Ryugu, ähnlech wéi CY oder CI Chondriten, kann nëmme geléist ginn duerch detailléiert isotopesch, elementar a mineralogesch Charakteriséierung vu Ryugu-Partikelen.D'Resultater, déi hei virgestallt ginn, ginn eng zolidd Basis fir ze bestëmmen, wéi eng vun dësen zwou virleefeg Erklärunge fir d'allgemeng Zesummesetzung vum Asteroid Ryugu héchstwahrscheinlech ass.
Aacht Ryugu Pellets (ongeféier 60mg am Ganzen), véier aus der Chamber A a véier aus der Chamber C, goufen an d'Phase 2 zougewisen fir d'Kochi Team ze managen.D'Haaptzil vun der Etude ass d'Natur, d'Origine an d'Evolutiounsgeschicht vum Asteroid Ryugu ze klären, an Ähnlechkeeten an Ënnerscheeder mat anere bekannten extraterrestreschen Exemplare wéi Chondriten, interplanetaresch Stëbspartikelen (IDPs) a Koméiten ze dokumentéieren.Echantillon gesammelt vun der NASA Stardust Missioun.
Detailléiert mineralogesch Analyse vu fënnef Ryugu Kären (A0029, A0037, C0009, C0014 an C0068) huet gewisen datt se haaptsächlech aus fein- a grober-grained phyllosilicates (~ 64-88 vol.%; Lalumi 1a, b, Zousaz Lalumi komponéiert sinn. 1).an zousätzlech Dësch 1).Grofkorneg Phyllosilikater entstinn als pinnate Aggregaten (bis zu zéng Mikronen an der Gréisst) a feinkornegen, phyllosilikaträiche Matrixen (manner wéi e puer Mikron an der Gréisst).Layered Silikatpartikel sinn Serpentin-Saponit Symbionten (Fig. 1c).D'(Si + Al) -Mg-Fe Kaart weist och datt d'Massgeschichte Silikatmatrix eng Zwëschen Zesummesetzung tëscht Serpentin a Saponit huet (Fig. 2a, b).D'Phyllosilikatmatrix enthält Karbonatmineraler (~2-21 Vol.%), Sulfidmineraler (~2.4-5.5 Vol.%), a Magnetit (~3.6-6.8 Vol.%).Ee vun de Partikelen, déi an dëser Etude iwwerpréift goufen (C0009) enthält eng kleng Quantitéit (~ 0,5 vol.%) vun anhydrous Silikaten (Olivin a Pyroxen), wat hëllefe kann d'Quellmaterial z'identifizéieren, dat de roude Ryugu Steen5 ausgemaach huet.Dëst waasserdicht Silikat ass selten a Ryugu Pellets a gouf nëmme positiv a C0009 Pellet identifizéiert.Carbonate sinn an der Matrix präsent als Fragmenter (manner wéi e puer honnert Mikron), meeschtens Dolomit, mat klenge Quantitéiten vu Kalziumkarbonat a Brinell.Magnetit geschitt als isoléiert Partikelen, Framboiden, Plaques oder Kugelgestalt.Sulfide ginn haaptsächlech duerch Pyrrhotit an der Form vun onregelméissegen sechseckegen Prismen/Placken oder Lächer vertrueden.D'Matrix enthält eng grouss Quantitéit submikron Pentlandit oder a Kombinatioun mat Pyrrhotit. Kuelestoffräich Phasen (<10 µm an der Gréisst) geschéien ubiquitär an der phyllosilikaträicher Matrix. Kuelestoffräich Phasen (<10 µm an der Gréisst) geschéien ubiquitär an der phyllosilikaträicher Matrix. Богатые углеродом фазы (размером <10 mkm) встречаются повсеместно в богатой филлосиликатами матрице. Kuelestoffräich Phasen (<10 µm an der Gréisst) geschéien ubiquitär an der phyllosilikaträicher Matrix.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. Kuelestoffräich Phasen (<10 µm Gréisst) dominéieren an der phyllosilikaträicher Matrix.Aner Niewemineraler sinn an Zousaz Table gewisen 1. D'Lëscht vun Mineralstoffer aus dem X-Ray Diffraktioun Muster vun der C0087 an A0029 an A0037 Mëschung bestëmmt ass ganz konsequent mat deem am CI (Orgueil) chondrite bestëmmt, mee ënnerscheet sech immens vun der CY an CM (Migrithei Typ erweidert Figure 2 Chondrite Donnéeën Donnéeën ) an Ergänzunge 2.Den Total Element Inhalt vun Ryugu Kären (A0098, C0068) ass och konsequent mat chondrite 6 CI (erweidert Donnéeën, Lalumi 2 an Zousaz Table 2).Am Géigesaz, sinn CM Chondriten a mëttelméissegen an héich liichtflüchtege Elementer ofgeschaaft, besonnesch Mn an Zn, a méi héich a refractaire Elementer7.D'Konzentratioune vun e puer Elementer variéieren immens, wat e Reflexioun vun der inherenter Heterogenitéit vun der Probe kann sinn wéinst der klenger Gréisst vun eenzelne Partikelen an der resultéierender Probebias.All petrologesch, mineralogesch an elementar Charakteristiken weisen datt Ryugu Käre ganz ähnlech wéi Chondriten CI8,9,10 sinn.Eng bemierkenswäert Ausnam ass d'Feele vu Ferrihydrit a Sulfat a Ryugu Kären, wat suggeréiert datt dës Mineralstoffer an CI Chondriten duerch terrestresch Verwässerung geformt goufen.
a, Komposit Röntgenbild vu Mg Kα (rout), Ca Kα (gréng), Fe Kα (blo) a S Kα (giel) dréchen poléiert Sektioun C0068.D'Fraktioun besteet aus Schichten Silikaten (rout: ~88 Vol%), Karbonaten (Dolomit; hellgréng: ~1,6 Vol%), Magnetit (blo: ~5,3 Vol%) a Sulfiden (Giel: Sulfid = ~2,5% Vol. Essay. b, Bild vun der Konturregioun an zréckstreet Elektronen op a. Dole – isulfid; Magnéit; Magnéit; - Seefsteen; Srp - Serpentine. c, Héichopléisende Transmissiounselektronenmikroskopie (TEM) Bild vun engem typesche Saponit-Serpentin Intergrowth weist Serpentin- a Saponitgitterbänner vun 0,7 nm respektiv 1,1 nm.
D'Zesummesetzung vun der Matrix a Schichten Silikat (am%) vu Ryugu A0037 (fest rout Kreeser) a C0068 (fest blo Kreeser) Partikel gëtt am (Si + Al) -Mg-Fe ternary System gewisen.a, Elektronensondemikroanalyse (EPMA) Resultater geplot géint CI-Chondriten (Ivuna, Orgueil, Alais)16 a gro fir de Verglach gewisen.b, Scannen TEM (STEM) an Energie dispersiv Röntgenspektroskopie (EDS) Analyse gewisen fir de Verglach mat Orgueil9 a Murchison46 Meteoritten a hydratiséierter IDP47.Fein-grained a grober-grained Phyllosilicates goufen analyséiert, kleng Deelchen vun Eisen sulfide vermeiden.Déi gestippte Linnen an a a b weisen d'Opléisungslinne vu Saponit a Serpentin.D'Eisen-räich Zesummesetzung an engem kann wéinst submicron Eisen sulfid grains bannent de layered Silikat Kären, déi net duerch d'raimlech Opléisung vun der EPMA Analyse ausgeschloss ginn.Datepunkte mat engem méi héije Si Inhalt wéi de Saponit an b kënne verursaacht ginn duerch d'Präsenz vun nanosized amorph Silizium-räich Material an der Tëschenzäit vun der Phyllosilikat Schicht.Unzuel vun Analysen: N=69 fir A0037, N=68 fir EPMA, N=68 fir C0068, N=19 fir A0037 an N=27 fir C0068 fir STEM-EDS.c, Isotop Kaart vun Trioxy Deelchen Ryugu C0014-4 Verglach mat chondrite Wäerter CI (Orgueil), CY (Y-82162) a Literatur Daten (CM an C2-ung) 41,48,49.Mir hunn Daten fir d'Orgueil an den Y-82162 Meteoritte kritt.CCAM ass eng Linn vun anhydrous carbonaceous chondrite Mineralstoffer, TFL ass eng Land Trennung Linn.d, Δ17O an δ18O Kaarten vun Ryugu Partikel C0014-4, CI chondrite (Orgueil), an CY chondrite (Y-82162) (dës Etude).Δ17O_Ryugu: De Wäert vun Δ17O C0014-1.Δ17O_Orgueil: Duerchschnëtt Δ17O Wäert fir Orgueil.Δ17O_Y-82162: Duerchschnëtt Δ17O Wäert fir Y-82162.CI an CY Daten aus der Literatur 41, 48, 49 sinn och zum Verglach gewisen.
Mass Isotop Analyse vun Sauerstoff war op engem 1,83 MG Prouf vun Material ofgebaut aus granular C0014 duerch Laser fluorination (Methoden) gesuergt.Zum Verglach, lafe mir siwen Exemplare vun Orgueil (CI) (Gesamtmass = 8,96 mg) a siwen Exemplare vun Y-82162 (CY) (Gesamtmass = 5,11 mg) (Ergänzungstabell 3).
Op Fig.2d weist eng kloer Trennung vun Δ17O an δ18O tëscht de Gewiicht Duerchschnëttspartikelen vun Orgueil a Ryugu am Verglach zum Y-82162.Den Δ17O vum Ryugu C0014-4 Partikel ass méi héich wéi dee vum Orgeil Partikel, trotz der Iwwerlappung bei 2 sd.Ryugu-Partikelen hunn méi héich Δ17O Wäerter am Verglach zum Orgeil, wat dem leschte seng terrestresch Verschmotzung zanter dem Hierscht am Joer 1864 reflektéiere kann.Dës Conclusioun ass konsequent mat de mineralogeschen Donnéeën (virdrun diskutéiert) datt Ryugu Käre keng Hydraten oder Sulfaten enthalen, während Orgeil et mécht.
Baséiert op der uewen mineralogical Donnéeën, ënnerstëtzen dës Resultater eng Associatioun tëscht Ryugu Kären an CI chondrites, awer ausgeschloss eng Associatioun vun CY chondrites.D'Tatsaach, datt Ryugu Kären net mat CY-Chondriten verbonne sinn, déi kloer Zeeche vun der Dehydratiounsmineralogie weisen, ass verwonnerlech.Ëmlafobservatioune vu Ryugu schéngen ze weisen datt et Dehydratioun erlieft huet an dofir wahrscheinlech aus CY Material besteet.D'Grënn fir dësen anscheinend Ënnerscheed bleiwen onkloer.Eng Sauerstoff Isotop Analyse vun anere Ryugu Deelchen gëtt an engem Begleeder Pabeier presentéiert 12. Allerdéngs sinn d'Resultater vun dëser erweidert Datesaz konsequent mat der Associatioun tëscht Ryugu Deelchen an CI chondrites.
Mat koordinéierter Mikroanalysetechniken (Ergänzlech Fig. 3) iwwerpréift mir d'raimlech Verdeelung vum organesche Kuelestoff iwwer d'ganz Uewerfläch vun der fokusséierter Ionenstrahlfraktioun (FIB) C0068.25 (Fig. 3a-f).Feinstruktur Röntgenabsorptiounsspektre vu Kuelestoff (NEXAFS) an der noer Rand an der Sektioun C0068.25, déi verschidde funktionell Gruppen weisen - aromatesch oder C = C (285.2 eV), C = O (286.5 eV), CH (287.5 eV) an C ( = O) O (288.8 absent eV) -1. 3a), dat heescht e gerénge Grad vun der thermescher Variatioun.De staarke CH-Peak (287,5 eV) vun de partiellem Organik vum C0068.25 ënnerscheet sech vun den onopléisbaren Organike vu virdru studéierte karbonhaltege Chondriten an ass méi ähnlech wéi IDP14 a Koméitpartikelen, déi duerch d'Stardust-Missioun kritt goufen.E staarke CH Peak bei 287,5 eV an e ganz schwaache aromatesche oder C = C Peak bei 285,2 eV weisen datt organesch Verbindungen reich an alifatesche Verbindungen sinn (Fig. 3a an Ergänzungs Fig. 3a).Gebidder, déi reich an aliphateschen organesche Verbindungen sinn, sinn lokaliséiert a grober-grained Phyllosilicaten, wéi och a Gebidder mat enger schlechter aromatescher (oder C=C) Kuelestoffstruktur (Fig. 3c, d).Am Géigesaz, huet A0037,22 (Ergänzungsbild 3) deelweis e méi nidderegen Inhalt vun alifatesche Kuelestoffräiche Regiounen gewisen.Déi ënnerierdesch Mineralogie vun dëse Käre ass räich u Karbonaten, ähnlech wéi Chondrit CI 16, wat eng extensiv Ännerung vum Quellwasser suggeréiert (Ergänzungstabell 1).Oxidéierend Bedéngungen favoriséieren méi héich Konzentratioune vu Carbonyl- a Carboxylfunktionelle Gruppen an organesche Verbindunge verbonne mat Karbonaten.D'submikron Verdeelung vun organesche Substanzen mat alifatesche Kuelestoffstrukture ka ganz anescht sinn wéi d'Verdeelung vu grofkornege Schichten Silikaten.Hiweiser vun aliphateschen organesche Verbindunge verbonne mat Phyllosilikat-OH goufen am Tagish Lake Meteorit fonnt.Koordinéiert mikroanalytesch Donnéeën suggeréieren datt organesch Matière reich an alifatesche Verbindunge verbreet ka sinn an C-Typ Asteroiden an enk mat Phyllosilikaten assoziéiert.Dës Conclusioun ass konsequent mat fréiere Berichter vun alifateschen / aromatesche CHs a Ryugu-Partikelen, déi duerch MicroOmega, e no-Infrarout-Hyperspektralmikroskop bewisen goufen.Eng wichteg an ongeléist Fro ass, ob déi eenzegaarteg Eegeschafte vun alifateschen Kuelestoff-räichen organesche Verbindungen, déi mat grof-grained Phyllosilicates verbonne sinn an dëser Etude observéiert nëmmen um Asteroid Ryugu fonnt ginn.
a, NEXAFS Kuelestoffspektre normaliséiert op 292 eV an der aromatescher (C=C) räicher Regioun (rout), an der alifatescher räicher Regioun (gréng) an an der Matrix (blo).Déi gro Linn ass de Murchison 13 onopléisbare organesche Spektrum zum Verglach.au, Arbitrage Eenheet.b, Scannen Transmissioun Röntgenmikroskopie (STXM) Spektralbild vun engem Kuelestoff K-Kante weist datt d'Sektioun vu Kuelestoff dominéiert ass.c, RGB Composite Komplott mat aromatesche (C = C) räiche Regiounen (rout), aliphatesch räich Regiounen (gréng) a Matrix (blo).d, organesch räich un aliphatesche Verbindungen sinn a grober-grained Phyllosilikat konzentréiert, d'Fläche gëtt vun de wäisse Punkte Këschte an b an c vergréissert.e, grouss Nanosphären (ng-1) an der Géigend vergréissert vun der wäiss Punkte Këscht an b an c.Fir: Pyrrhotit.Pn: Nickel-Chromit.f, Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometry (NanoSIMS), Wasserstoff (1H), Kuelestoff (12C), a Stickstoff (12C14N) Elementarbilder, 12C/1H Element Verhältnis Biller, a Kräiz δD, δ13C, an δ15N Isotopbilder - Sektioun PG-1graphie mat presolarmenter C4uppit (Sektioun PG-1 graphie mat präsolarmenter C4upp).
Kinetesch Studien vun der Degradatioun vun organescher Matière a Murchison Meteoritten kënne wichteg Informatioun iwwer déi heterogen Verdeelung vun aliphatescher organescher Matière reich an Ryugu Kären ubidden.Dës Etude weist datt aliphatesch CH-Bindungen an der organescher Matière bis zu enger maximaler Temperatur vun ongeféier 30°C beim Elterendeel bestoe bleiwen an/oder sech mat Zäit-Temperaturverhältnisser änneren (zB 200 Joer bei 100°C an 0°C 100 Millioune Joer)..Wann de Virgänger net méi wéi eng gewëssen Zäit bei enger gegebene Temperatur erhëtzt gëtt, kann d'ursprénglech Verdeelung vun alifateschen Organer reich an Phyllosilikat bewahrt ginn.Wéi och ëmmer, Quelle Rock Waasser Ännerungen kënnen dës Interpretatioun komplizéiere, well karbonaträich A0037 keng Kuelestoffräich alifatesch Regiounen mat Phyllosilikaten assoziéiert weist.Dës niddreg Temperaturännerung entsprécht ongeféier der Präsenz vu kubesche Feldspat a Ryugu Kären (Ergänzungstabell 1) 20.
Fraktioun C0068.25 (ng-1; Fig. 3a-c, e) enthält eng grouss Nanosphär héich aromatesch (oder C = C), mëttelméisseg alifatesch, a schwaach Spektrum vun C (= O) O an C = O weist..D'Ënnerschrëft vum aliphatesche Kuelestoff entsprécht net mat der Ënnerschrëft vu bulk onopléisbaren Organer an organeschen Nanosphären, déi mat Chondriten verbonne sinn (Fig. 3a) 17,21.Raman an Infrarout spektroskopesch Analyse vun Nanosphären am Lake Tagish huet gewisen datt se aus alifateschen an oxidéierten organesche Verbindungen a gestéiert polyzyklesch aromatesch organesch Verbindunge mat enger komplexer Struktur bestinn22,23.Well d'Ëmgéigend Matrix enthält organesch räich un alifatesche Verbindungen, kann d'Ënnerschrëft vum alifatesche Kuelestoff am ng-1 en analyteschen Artefakt sinn.Interessanterweis enthält ng-1 embedded amorph Silikater (Fig. 3e), eng Textur déi nach net fir all extraterrestresch Organik gemellt gouf.Amorph Silikater kënnen natierlech Komponente vum ng-1 sinn oder aus der Amorphiséierung vu wässerlechen / waasserdichte Silikater duerch Ionen an / oder Elektronenstrahl wärend der Analyse resultéieren.
NanoSIMS Ion Biller vun der C0068.25 Sektioun (Fig. 3f) weisen eenheetlech Ännerungen an δ13C an δ15N, ausser fir presolar Käre mat enger grousser 13C Beräicherung vun 30,811‰ (PG-1 am δ13C Bild an Fig. 3f) (S4 Supplementary).Röntgen Elementarkornbiller an héichopléisende TEM-Biller weisen nëmmen d'Kuelestoffkonzentratioun an d'Distanz tëscht de Basalflächen vun 0,3 nm, wat dem Grafit entsprécht.Et ass bemierkenswäert datt d'Wäerter vun δD (841 ± 394‰) an δ15N (169 ± 95‰), beräichert an aliphatescher organescher Matière verbonne mat grober-grained Phyllosilicaten, liicht méi héich sinn wéi d'Moyenne fir d'ganz Regioun C (δ98‰ ± 522).‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) an C0068.25 (Ergänzungstabell 4).Dës Observatioun suggeréiert datt d'aliphatesch räich Organik a grofkorneg Phyllosilikater méi primitiv kënne sinn wéi d'Ëmgéigend Organik, well déi lescht en isotopeschen Austausch mat dem Ëmgéigend Waasser am urspréngleche Kierper erlieft hunn.Alternativ kënnen dës isotopesch Ännerungen och mam initialen Bildungsprozess verbonne sinn.Et gëtt interpretéiert datt feinkorneg Schichtsilikater an CI-Chondriten als Resultat vun enger kontinuéierlecher Ännerung vun den urspréngleche grober-grained anhydrous Silikatcluster geformt goufen.Aliphatesch räich organesch Matière kann aus Virgängermolekülen an der protoplanetarescher Scheif oder interstellare Medium virun der Bildung vum Sonnesystem geformt sinn, an duerno liicht geännert goufen während de Waasserännerungen vum Ryugu (grousse) Elterendeel. D'Gréisst (<1,0 km) vu Ryugu ass ze kleng fir genuch intern Hëtzt z'erhalen fir wässerlech Ännerung fir Waasserhalteg Mineralstoffer ze bilden25. D'Gréisst (<1,0 km) vu Ryugu ass ze kleng fir genuch intern Hëtzt z'erhalen fir wässerlech Ännerung fir waassere Mineralstoffer ze bilden25. Размер (<1,0 km) Рюгу слишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло для водного измин нералов25. Gréisst (<1,0 km) Ryugu ass ze kleng fir genuch intern Hëtzt z'erhalen fir Waasser z'änneren fir Waassermineraler ze bilden25. 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吀牴穿吀牴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吀牴穿吀牴25 Размер Рюгу (<1,0 км) слишком мал, чтобы поддерживать внутреннее тепло fir изменения воды с образованимин 2. D'Gréisst vum Ryugu (<1,0 km) ass ze kleng fir intern Hëtzt z'ënnerstëtzen fir Waasser z'änneren fir Waassermineraler ze bilden25.Dofir, Ryugu Virgänger Zénger vu Kilometer an Gréisst kann néideg sinn.Organesch Matière reich an alifatesche Verbindungen kënnen hir ursprénglech Isotopverhältnisser behalen wéinst der Associatioun mat grofkornege Phyllosilikater.Wéi och ëmmer, déi genee Natur vun den isotopesche schwéieren Träger bleift onsécher wéinst der komplexer a delikater Mëschung vun de verschiddene Komponenten an dëse FIB Fraktiounen.Dëst kënnen organesch Substanzen sinn, déi reich an aliphatesche Verbindungen a Ryugu Granulat sinn oder grober Phyllosilikater ronderëm si.Bedenkt datt organesch Matière a bal all karbonhaltege Chondriten (inklusiv CI Chondriten) éischter méi räich un D ass wéi a Phyllosilikater, mat Ausnam vu CM Paris 24, 26 Meteoritten.
Komplott vun Volume δD an δ15N vun FIB Scheiwen kritt fir A0002.23 an A0002.26, A0037.22 an A0037.23 an C0068.23, C0068.25 an C0068.26 FIB Scheiwen kritt vun A0002.23 an A0002.26, A0037.22 an A0037.23 an C0068.23, C0068.25 an C0068.26 FIB Scheiwen (am Ganzen dräi Deeler vun engem FIB-Scheiwen vun Aen Ryuguar vun dräi Deeler vun siwen). s vum Sonnesystem gëtt an der Fig.4 (Zousätzlech Table 4)27,28.Volumen Ännerungen an δD an δ15N an den A0002, A0037, an C0068 Profiler si konsequent mat deenen an der IDP, awer méi héich wéi an den CM an CI Chondriten (Fig. 4).Notéiert datt d'Gamme vu δD Wäerter fir de Koméit 29 Probe (-240 bis 1655‰) méi grouss ass wéi dee vum Ryugu.D'Bänn δD an δ15N vun de Ryukyu-Profiler sinn an der Regel méi kleng wéi d'Moyenne fir Koméite vun der Jupiterfamill an der Oort-Wollek (Fig. 4).Déi ënnescht δD Wäerter vun den CI Chondriten kënnen den Afloss vun der terrestrescher Kontaminatioun an dëse Proben reflektéieren.Gitt d'Ähnlechkeeten tëscht Bells, Lake Tagish, an IDP, kann déi grouss Heterogenitéit an δD an δN Wäerter an Ryugu Partikel Ännerungen an den initialen isotopeschen Ënnerschrëfte vun organeschen a wässerleche Kompositioune am fréie Sonnesystem reflektéieren.Déi ähnlech isotopesch Ännerungen am δD an δN an Ryugu an IDP Partikelen suggeréieren datt béid aus Material aus der selwechter Quell geformt kënne ginn.Et gëtt ugeholl datt IDPs aus Koméitequellen 14 kommen.Dofir kann de Ryugu koméitähnlech Material an/oder op d'mannst de baussenzege Sonnesystem enthalen.Dëst kann awer méi schwéier sinn wéi mir hei soen wéinst (1) der Mëschung aus spherulitic an D-räich Waasser op der Elterendeel Kierper 31 an (2) de Koméit d'D/H Verhältnis als Funktioun vun der Koméit Aktivitéit 32.Wéi och ëmmer, d'Grënn fir déi observéiert Heterogenitéit vu Waasserstoff a Stickstoffisotopen an Ryugu-Partikelen sinn net voll verstanen, deelweis wéinst der limitéierter Unzuel vun Analysen déi haut verfügbar sinn.D'Resultater vu Waasserstoff- a Stickstoffisotopsystemer erhéijen nach ëmmer d'Méiglechkeet datt Ryugu de gréissten Deel vum Material vu baussent dem Sonnesystem enthält an domat e puer Ähnlechkeet mat Koméiten weisen.De Ryugu Profil huet keng scheinbar Korrelatioun tëscht δ13C an δ15N (Ergänzungstabell 4) gewisen.
Déi gesamt H- an N-Isotop-Zesummesetzung vu Ryugu-Partikelen (rout Kreeser: A0002, A0037; bloe Kreeser: C0068) korreléiert mat der Sonnemagnitude 27, der Jupiter-mëttelfamill (JFC27), an Oort-Wollekkoméiten (OCC27), IDP28 a karbonhaltege Chondrulen.Verglach vu Meteorit 27 (CI, CM, CR, C2-ung).D'Isotop Zesummesetzung gëtt an der Ergänzungstabelle 4 uginn.
Den Transport vu liichtflüchtege Substanzen (zB organesch Matière a Waasser) op d'Äerd bleift eng Suerg26,27,33.Submicron organesch Matière verbonne mat grober Phyllosilicates zu Ryugu Partikelen an dëser Etude identifizéiert kann eng wichteg Quell vun flüchteg sinn.Organesch Matière a grober-grained Phyllosilikater ass besser geschützt virun Degradatioun16,34 an Zerfall35 wéi organesch Matière a feinkorneg Matrixen.Déi méi schwéier isotopesch Zesummesetzung vu Waasserstoff an de Partikelen bedeit datt se onwahrscheinlech déi eenzeg Quell vu liichtflüchtege Substanzen op déi fréi Äerd gedroe sinn.Si kënne mat Komponente mat enger méi liichter Wasserstoffisotopescher Zesummesetzung gemëscht ginn, sou wéi viru kuerzem an der Hypothese vun der Präsenz vu Sonnewand ugedriwwen Waasser a Silikaten proposéiert gouf.
An dëser Etude weisen mir datt CI Meteoritten, trotz hirer geochemescher Wichtegkeet als Vertrieder vun der Gesamtkompositioun vum Sonnesystem, 6,10 terrestresch kontaminéiert Proben sinn.Mir bidden och direkt Beweiser fir Interaktiounen tëscht räich alifatescher organescher Matière an Nopeschlänner hydrous Mineralstoffer a proposéiere datt Ryugu extrasolar Material enthalen kann37.D'Resultater vun dëser Etude weisen däitlech d'Wichtegkeet vun der direkter Echantillon vu Protoasteroiden an d'Noutwennegkeet fir zréck Proben ënner komplett inert a sterile Konditiounen ze transportéieren.D'Beweiser, déi hei presentéiert ginn, weisen datt Ryugu-Partikelen ouni Zweifel ee vun den onkontaminéiertsten Sonnesystemmaterialien sinn, déi fir Laborfuerschung verfügbar sinn, a weider Studie vun dëse wäertvollen Echantillon wäert ouni Zweifel eist Verständnis vu fréie Sonnesystemprozesser erweideren.Ryugu-Partikel sinn déi bescht Duerstellung vun der Gesamtkompositioun vum Sonnesystem.
Fir déi komplex Mikrostruktur a chemesch Eegeschafte vun Submicron Skala Echantillon ze bestëmmen, hu mir Synchrotron Stralung-baséiert Computertomographie (SR-XCT) an SR Röntgendiffraktioun (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM Analyse benotzt.Keng Degradatioun, Verschmotzung wéinst der Äerdatmosphär, a kee Schued vu feine Partikelen oder mechanesche Proben.An der Zwëschenzäit hu mir systematesch volumetresch Analyse duerchgefouert mat Scannerelektronenmikroskopie (SEM) -EDS, EPMA, XRD, instrumental Neutronenaktivéierungsanalyse (INAA), a Laser Sauerstoffisotop Fluoréierungsausrüstung.D'assay Prozeduren sinn an Zousaz Figur 3 gewisen an all assay ass an de folgende Rubriken beschriwwen.
Partikele vum Asteroid Ryugu goufen aus dem Hayabusa-2 Reentry Modul erëmfonnt an an de JAXA Kontrollzentrum zu Sagamihara, Japan geliwwert, ouni d'Äerdatmosphär4 ze verschmotzen.No der initialer an net-zerstéierender Charakteriséierung op enger JAXA-verwalte Ariichtung, benotzt seelbar Inter-Site Transferbehälter a Probekapselbeutel (10 oder 15 mm Duerchmiesser Saphirkristall an Edelstol, ofhängeg vun der Probegréisst) fir Ëmweltinterferenz ze vermeiden.Ëmwelt.y an/oder Buedemverschmotzungen (zB Waasserdamp, Kuelewaasserstoff, Atmosphärgase a Feinpartikelen) a Kräizkontaminatioun tëscht Proben wärend der Probepräparatioun an dem Transport tëscht Institutiounen an Universitéiten38.Sinn d'Degradatioun a Pollutioun ze vermeiden, duerch d'Interaktioun mat der Äerdatmosphär (Waasserdamprees fir d'Installatioun), all Zorte vu Sorthovebox duerch eng Tantalum (Drock. ).All Elementer déi hei benotzt ginn, ginn mat enger Kombinatioun vun ultrapure Waasser an Ethanol gebotzt mat Ultraschallwellen vu verschiddene Frequenzen.
Hei studéiere mir d'National Polar Research Institute (NIPR) Meteoritsammlung vum Antarktis Meteorittefuerschungszentrum (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 an CY: Y 980115).
Fir Transfert tëscht Instrumenter fir SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS an TEM Analyse, hu mir den universellen ultradënnen Probehalter benotzt, deen a fréiere Studien beschriwwe gouf38.
SR-XCT Analyse vun Ryugu Echantillon war mat der BL20XU /SPring-8 integréiert CT System gesuergt.Den integréierte CT System besteet aus verschiddene Miessmodi: breet Gesiichtsfeld a Low-Resolutioun (WL) Modus fir d'ganz Struktur vun der Probe opzehuelen, schmuel Gesiichtsfeld an Héichopléisung (NH) Modus fir eng korrekt Messung vum Probegebitt.Interessi an Röntgenbilder fir en Diffraktiounsmuster vum Volume vun der Probe ze kréien, an XRD-CT auszeféieren fir en 2D Diagramm vun den horizontalen Fliger Mineralphasen an der Probe ze kréien.Bedenkt datt all Miessunge kënne gemaach ginn ouni den agebaute System ze benotzen fir de Probehalter aus der Basis ze läschen, wat et erméiglecht genee CT an XRD-CT Miessunge.De WL Modus Röntgendetektor (BM AA40P; Hamamatsu Photonics) gouf mat enger zousätzlecher 4608 × 4608 Pixel Metalloxid-Hallefleiter (CMOS) Kamera (C14120-20P; Hamamatsu Photonics) mat engem Scintillator aus 10 Décke Lutetium 5:O3 Décke lutetium 5:O2C aluminum (Alum 3 Dicke) ausgestatt. Relais Lens.D'Pixelgréisst am WL Modus ass ongeféier 0,848 µm.Also ass d'Sichtfeld (FOV) am WL Modus ongeféier 6 mm am Offset CT Modus.Den NH Modus Röntgendetektor (BM AA50; Hamamatsu Photonics) gouf mat engem 20 µm décke Gadolinium-Aluminium-Gallium Granat (Gd3Al2Ga3O12) Scintillator ausgestatt, enger CMOS Kamera (C11440-22CU) mat enger Resolutioun vun 2048 × 2048 Pixel;Hamamatsu Photonics) an eng ×20 Lens.D'Pixelgréisst am NH Modus ass ~0.25 µm an d'Sichtfeld ass ~0.5 mm.Den Detektor fir den XRD-Modus (BM AA60; Hamamatsu Photonics) war mat engem Scintillator ausgestatt, deen aus engem 50 µm décke P43 (Gd2O2S:Tb) Pulverbildschierm, enger 2304 × 2304 Pixel Opléisung CMOS Kamera (C15440-20UP; Hamamatsu Photonics) an enger Relay-Objektiv besteet.Den Detektor huet eng effektiv Pixelgréisst vun 19,05 µm an e Gesiichtsfeld vun 43,9 mm2.Fir de FOV ze erhéijen, hu mir eng Offset CT Prozedur am WL Modus applizéiert.D'iwwerdroen Liichtjoer Bild fir CT Rekonstruktioun besteet aus engem Bild am Beräich vun 180 ° bis 360 ° horizontal reflektéiert ronderëm d'Rotatiounsachs, an engem Bild am Beräich vun 0 ° bis 180 °.
Am XRD Modus gëtt den Röntgenstrahl vun enger Fresnel Zone Plack fokusséiert.An dësem Modus gëtt den Detektor 110 mm hannert der Probe plazéiert an de Strahlstopp ass 3 mm virum Detektor.Diffraktiounsbilder am 2θ Gamme vun 1,43 ° bis 18,00 ° (Gitterpitch d = 16,6–1,32 Å) goufen mat dem Röntgenfleck fokusséiert um Enn vum Siichtfeld vum Detektor kritt.D'Probe bewegt vertikal a reegelméissegen Ofstänn, mat engem hallwe Wend fir all vertikale Scan-Schrëtt.Wann d'Mineralpartikelen dem Bragg Bedingung erfëllen wann se ëm 180° gedréit ginn, ass et méiglech d'Diffraktioun vun de Mineralpartikelen am horizontalen Plang ze kréien.D'Diffraktiounsbiller goufen dann an ee Bild fir all vertikale Scan Schrëtt kombinéiert.D'SR-XRD-CT Assay Konditioune si bal d'selwecht wéi déi fir de SR-XRD Assay.Am XRD-CT Modus ass den Detektor 69 mm hannert der Probe positionéiert.Diffraktiounsbilder am 2θ-Beräich reie vun 1,2° bis 17,68° (d = 19,73 bis 1,35 Å), wou souwuel de Röntgenstrahl wéi och de Strahlbegrenzer am Zentrum vum Siichtfeld vum Detektor sinn.Scannt d'Probe horizontal a rotéiert d'Probe 180°.D'SR-XRD-CT Biller goufen mat Peak Mineralintensitéiten als Pixel Wäerter rekonstruéiert.Mat horizontalen Scannen gëtt d'Probe typesch a 500-1000 Schrëtt gescannt.
Fir all Experimenter gouf d'Röntgenenergie op 30 keV fixéiert, well dëst déi ënnescht Grenz vun der Röntgenpenetratioun a Meteoritte mat engem Duerchmiesser vu ronn 6 mm ass.D'Zuel vun de Biller, déi fir all CT Miessunge während 180° Rotatioun erfaasst goufen, war 1800 (3600 fir den Offset CT Programm), an d'Beliichtungszäit fir d'Biller war 100 ms fir WL Modus, 300 ms fir NH Modus, 500 ms fir XRD, a 50 ms.ms fir XRD-CT ms.Typesch Probe Scan Zäit ass ongeféier 10 Minutten am WL Modus, 15 Minutten am NH Modus, 3 Stonnen fir XRD, an 8 Stonnen fir SR-XRD-CT.
CT Biller goufen duerch convolutional Réckprojektioun rekonstruéiert a fir e linear Dämpfungskoeffizient vun 0 bis 80 cm-1 normaliséiert.D'Slice Software gouf benotzt fir d'3D Daten ze analyséieren an d'muXRD Software gouf benotzt fir d'XRD Daten ze analyséieren.
Epoxy-fixéiert Ryugu Partikelen (A0029, A0037, C0009, C0014 an C0068) goufen graduell op der Uewerfläch op den Niveau vun engem 0,5 µm (3M) Diamant Lapping Film ënner dréchene Bedéngungen poléiert, vermeit datt d'Material an d'Uewerfläch wärend dem Polierprozess a Kontakt kënnt.Déi poléiert Uewerfläch vun all Probe gouf fir d'éischt duerch Liichtmikroskopie iwwerpréift an duerno zréckstreet Elektronen fir Mineralogie an Texturbiller (BSE) vun de Proben a qualitativen NIPR Elementer ze kréien mat engem JEOL JSM-7100F SEM ausgestatt mat engem Energiedispersiv Spektrometer (AZtec).Energie) Bild.Fir all Prouf, war den Inhalt vun grouss a kleng Elementer analyséiert mat engem Elektronen Sonde microanalyzer (EPMA, JEOL JXA-8200).Analyséiert Phyllosilikat a Karbonatpartikelen bei 5 nA, natierlech a synthetesch Standarden bei 15 keV, Sulfiden, Magnetit, Olivin a Pyroxen bei 30 nA.Modal Qualitéiten goufen aus Elementkaarten a BSE Biller berechent mat ImageJ 1.53 Software mat passenden Schwellen arbiträr fir all Mineral festgeluecht.
Sauerstoffisotopanalyse gouf op der Open University (Milton Keynes, UK) mat engem Infrarout-Laser-Fluoréierungssystem gesuergt.Hayabusa2 Proben goufen op d'Open University 38 a Stickstoff gefëllte Container geliwwert fir tëscht Ariichtungen ze transferéieren.
D'Probebelaaschtung gouf an enger Stickstoffhandschueschkëscht mat engem iwwerwaachte Sauerstoffniveau ënner 0,1% gemaach.Fir Hayabusa2 analytesch Aarbecht, gouf en neien Ni Proufhalter fabrizéiert, besteet aus nëmmen zwee Prouf Lächer (Duerchmiesser 2,5 mm, Déift 5 mm), eent fir Hayabusa2 Partikelen an déi aner fir Obsidian intern Norm.Wärend der Analyse gouf d'Probe gutt mat dem Hayabusa2 Material mat enger interner BaF2 Fënster ongeféier 1 mm déck an 3 mm Duerchmiesser bedeckt fir d'Probe während der Laserreaktioun ze halen.De BrF5 Flux op d'Probe gouf duerch e Gasvermëschungskanal ofgeschnidden am Ni Probehalter erhale gelooss.D'Probekammer gouf och nei konfiguréiert sou datt et aus der Vakuumfluorinatiounslinn geläscht ka ginn an duerno an engem Stickstoffgefëllte Handschueschkëscht opgemaach gouf.Déi zwee-Stéck Chamber gouf mat engem Kupferdichtungsdichtung an enger EVAC Quick Release CeFIX 38 Kettenklemm versiegelt.Eng 3 mm déck BaF2 Fënster op der Spëtzt vun der Chamber erlaabt eng simultan Observatioun vun der Probe a Laserheizung.Nodeems Dir d'Probe gelueden hutt, klemmt d'Kammer erëm a verbënnt erëm mat der fluoréierter Linn.Virun der Analyse gouf d'Probekammer ënner Vakuum op ongeféier 95 ° C iwwer Nuecht erhëtzt fir all adsorbéiert Feuchtigkeit ze entfernen.No der Iwwernuechtung Heizung gouf d'Kammer erlaabt op Raumtemperatur ze killen an duerno gouf den Deel, deen an d'Atmosphär ausgesat ass wärend dem Probetransfer, mat dräi Aliquots vu BrF5 gesprengt fir Feuchtigkeit ze entfernen.Dës Prozedure suergen datt d'Hayabusa 2 Probe net an d'Atmosphär ausgesat ass an net kontaminéiert ass vu Feuchtigkeit aus dem Deel vun der fluorinéierter Linn, déi an d'Atmosphär ventiléiert gëtt wärend der Probebelaaschtung.
Ryugu C0014-4 an Orgueil (CI) Partikelproben goufen an engem modifizéierten "Single" Modus42 analyséiert, während d'Y-82162 (CY) Analyse op engem eenzegen Schacht mat multiple Probe Wells41 gemaach gouf.Wéinst hirer waasserdicht Zesummesetzung ass et net néideg eng eenzeg Method fir CY Chondriten ze benotzen.D'Proben goufen erhëtzt mat engem Photon Machines Inc. Infrarout CO2 Laser.Kraaft vun 50 W (10,6 µm) montéiert op der XYZ Gantry a Präsenz vu BrF5.Den agebaute Videosystem iwwerwaacht de Verlaf vun der Reaktioun.No der Fluoréierung gouf de befreit O2 mat zwee kryogene Stickstofffallen an engem gehëtzten Bett vu KBr geschrubbt fir iwwerschësseg Fluor ze entfernen.D'isotopesch Zesummesetzung vu gereinegt Sauerstoff gouf op engem Thermo Fisher MAT 253 Dual-Channel Massespektrometer mat enger Masseopléisung vu ronn 200 analyséiert.
An e puer Fäll war d'Quantitéit u gasfërmegen O2 fräigelooss während der Reaktioun vun der Probe manner wéi 140 µg, wat d'ongeféier Limit ass fir de Balgenapparat um MAT 253 Massespektrometer ze benotzen.An dëse Fäll benotzt Mikrovolumen fir Analyse.No der Analyse vun den Hayabusa2 Partikelen gouf den Obsidian internen Standard fluoréiert a seng Sauerstoffisotop Zesummesetzung bestëmmt.
Ionen vum NF+ NF3+ Fragment interferéieren mam Strahl mat Mass 33 (16O17O).Fir dëse potenzielle Problem ze eliminéieren, ginn déi meescht Proben mat kryogene Trennungsprozeduren veraarbecht.Dëst kann an der Forward Richtung virun der MAT 253 Analyse gemaach ginn oder als zweet Analyse duerch d'Retour vum analyséierte Gas an de spezielle Molekulare Sieb an et no der kryogener Trennung erëm ze passéieren.Cryogenic Trennung involvéiert Gas un e Molekulare Sieb bei flëssege Stickstofftemperatur ze liwweren an et dann an e primäre Molekulare Seif bei enger Temperatur vun -130 ° C ze entlaaschten.Extensiv Tester hu gewisen datt NF+ um éischte molekulare Sief bleift a keng bedeitend Fraktionéierung geschitt mat dëser Method.
Baséierend op widderholl Analysen vun eisen internen Obsidiannormen ass d'Gesamtgenauegkeet vum System am Ballegmodus: ±0.053‰ fir δ17O, ±0.095‰ fir δ18O, ±0.018‰ fir Δ17O (2 sd).Sauerstoff Isotop Analyse gëtt an der Standard Delta Notatioun uginn, wou delta18O berechent gëtt wéi:
Benotzt och den 17O / 16O Verhältnis fir δ17O.VSMOW ass den internationale Standard fir de Vienna Mean Sea Water Standard.Δ17O representéiert d'Ofwäichung vun der Äerdfraktiounslinn, an d'Berechnungsformel ass: Δ17O = δ17O - 0,52 × δ18O.All Daten, déi an der Ergänzungstabelle 3 presentéiert goufen, goufen Spalt ugepasst.
Sektiounen ongeféier 150 bis 200 nm déck goufen aus Ryugu Partikelen extrahéiert mat engem Hitachi High Tech SMI4050 FIB Instrument um JAMSTEC, Kochi Core Sampling Institute.Bedenkt datt all FIB Sektiounen aus onveraarbechte Fragmenter vun onveraarbechtte Partikelen erëmfonnt goufen nodeems se aus N2 Gasgefëllte Gefässer fir Interobjettransfer geläscht goufen.Dës Fragmenter goufen net duerch SR-CT gemooss, awer goufen mat minimalem Belaaschtung vun der Äerdatmosphär veraarbecht fir potenziell Schued a Kontaminatioun ze vermeiden, déi de Kuelestoff-K-Rand-Spektrum beaflosse kënnen.No Oflagerung vun enger Wolfram Schutzschicht gouf d'Regioun vun Interessi (bis zu 25 × 25 μm2) geschnidden a mat engem Ga+ Ionenstrahl bei enger Beschleunigungsspannung vun 30 kV, dann bei 5 kV an engem Sondestroum vu 40 pA fir Uewerflächeschued ze minimiséieren.Déi ultradënn Sektioune goufen dann op e vergréissert Kupfermesh (Kochi Mesh) 39 mat engem Mikromanipulator mat FIB equipéiert.
Ryugu A0098 (1.6303mg) an C0068 (0.6483mg) Pellets goufen zweemol a pure High Purity Polyethylenplacke an engem pure Stickstoff gefüllte Handschueschkëscht op der SPring-8 versiegelt ouni Interaktioun mat der Äerdatmosphär.Echantillon Virbereedung fir JB-1 (e geologesche Referenz Rock erausginn vun der Geological Survey vu Japan) gouf op Tokyo Metropolitan Universitéit duerchgefouert.
INAA gëtt am Institut fir Integréiert Stralung an Nuklearwëssenschaften, Kyoto Universitéit ofgehalen.D'Echantillon goufen zweemol bestrahlt mat verschiddene Bestrahlungszyklen, déi no der Hallefzäit vum Nuklid gewielt goufen fir Elementquantitéit benotzt.Als éischt gouf d'Probe an engem pneumatesche Bestrahlungsröhre fir 30 Sekonnen bestrahlt.Flux vun thermeschen a schnelle Neutronen an Fig.3 sinn 4,6 × 1012 an 9,6 × 1011 cm-2 s-1 respektiv, fir den Inhalt vu Mg, Al, Ca, Ti, V a Mn ze bestëmmen.Chemikalien wéi MgO (99,99% Rengheet, Soekawa Chemical), Al (99,9% Rengheet, Soekawa Chemical), a Si Metal (99,999% Rengheet, FUJIFILM Wako Pure Chemical) goufen och bestrahlt fir ze korrigéieren fir Nuklearreaktiounen ze stéieren wéi (n, n).D'Probe gouf och mat Natriumchlorid (99,99% Rengheet; MANAC) bestrahlt fir Verännerungen am Neutroneflux ze korrigéieren.
No der Neutronebestrahlung gouf de baussenzege Polyethylenplack duerch eng nei ersat, an d'Gammastralung, déi vun der Probe a Referenz emittéiert gouf, gouf direkt mat engem Ge-Detektor gemooss.Déi selwescht Proben goufen 4 Stonnen an engem pneumatesche Bestrahlungsröhre nei bestrahlt.2 huet thermesch a séier Neutrone Flux vun 5,6 1012 respektiv 1,2 1012 cm-2 s-1, fir Bestëmmung Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, Inhalt Se, Sb, Os, Ir an Au.Kontroll Echantillon vun Ga, As, Se, Sb, Os, Ir, an Au sech duerch Applikatioun passenden Quantitéiten (vun 10 bis 50 μg) vun Standard Léisungen vun bekannt Konzentratioune vun dësen Elementer op zwee Stécker vun Filter Pabeier, gefollegt vun Bestrahlungen vun de Echantillon bestrahlt.D'Gammastrahlenzuel gouf am Institut fir Integréiert Stralung an Nuklearwëssenschaften, Kyoto Universitéit an dem RI Research Center, Tokyo Metropolitan University gemaach.Analytesch Prozeduren a Referenzmaterial fir d'quantitativ Bestëmmung vun INAA Elementer sinn déiselwecht wéi déi an eiser viregter Aarbecht beschriwwen.
En Röntgen-Diffractometer (Rigaku SmartLab) gouf benotzt fir d'Diffraktiounsmuster vu Ryugu Proben A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) an C0087 (<1 mg) bei NIPR ze sammelen. En Röntgen-Diffractometer (Rigaku SmartLab) gouf benotzt fir d'Diffraktiounsmuster vu Ryugu Proben A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) an C0087 (<1 mg) bei NIPR ze sammelen. Рентгеновский дифрактометр (Rigaku SmartLab) использовали для сбора дифракционных картин образцов Ryugu A0029 (<1 мг) (<1 мг) (<1 мг) (<1 мг) (<1 мг) (<1 мг) (<1 мг) (<1 мг) (<1 мг) (7) NIPR. En Röntgen-Diffractometer (Rigaku SmartLab) gouf benotzt fir Diffraktiounsmuster vu Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) an C0087 (<1 mg) Proben am NIPR ze sammelen.使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) 在NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 mg)、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 和徍〡。使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) 在NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 mg)、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 和徍〡。 Дифрактограмы образцов Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (<1 мг) an C0087 (<1 мг) были получены в NIPR с использоватанием (Smart мг) (<1 мг) Labo). Röntgendiffraktiounsmuster vu Proben Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) an C0087 (<1 mg) goufen um NIPR mat engem Röntgendiffraktometer (Rigaku SmartLab) kritt.All Echantillon goufen zu engem feine Pudder op engem Silicon net-reflektéierend Wafer mat enger Saphirglasplack gemoolt an duerno gleichméisseg op de Silizium net-reflektéierende Wafer verbreet ouni Flëssegkeet (Waasser oder Alkohol).D'Miessbedingunge si wéi follegt: Cu Kα Röntgenstrahlung gëtt bei enger Röhrespannung vu 40 kV an engem Röhrestroum vu 40 mA generéiert, d'limitéiert Schlitzlängt ass 10 mm, den Divergenzwénkel ass (1/6)°, d'Rotatiounsgeschwindegkeet am Fliger ass 20 RPM, an d'Band ass 2θ (20°) Analyse dauert ongeféier 2θ (200) Stonnen an dauert ongeféier 2θ (200) Analyse.Bragg Brentano Optik gouf benotzt.Den Detektor ass en eendimensionalen Silizium Hallefleitdetektor (D/teX Ultra 250).Röntgenstrahlen vu Cu Kβ goufen mat engem Ni-Filter geläscht.Mat verfügbare Proben, Miessunge vu syntheteschen Magnesium Saponit (JCSS-3501, Kunimine Industries CO. Ltd), Serpentin (Blatserpentin, Miyazu, Nikka) a Pyrrhotit (monoclinic 4C, Chihua, Mexiko Watts) goufen verglach fir Peaks z'identifizéieren a Puderdateiendaten-Datenzentrum ze benotzen fir do1PD-10e Internationale Datendiffraktiounsdaten aus D1PD-10. 662) a Magnetit (PDF 00-019-0629).Diffraktiounsdaten aus Ryugu goufen och mat Daten iwwer hydroalteréierte carbonaceous chondrites, Orgueil CI, Y-791198 CM2.4, an Y 980115 CY (Heizungsstadium III, 500-750 ° C) verglach.De Verglach huet Ähnlechkeeten mat Orgueil gewisen, awer net mat Y-791198 an Y 980115.
NEXAFS Spektre mat Kuelestoffrand K vun ultradënnen Sektioune vu Proben aus FIB goufe mam STXM BL4U Kanal an der UVSOR Synchrotronanlag am Institut fir Molekulare Wëssenschaften (Okazaki, Japan) gemooss.D'Fleckengréisst vun engem Strahl optesch fokusséiert mat enger Fresnel Zone Plack ass ongeféier 50 nm.D'Energieschrëtt ass 0,1 eV fir déi fein Struktur vun der noer Randregioun (283,6–292,0 eV) an 0,5 eV (280,0–283,5 eV an 292,5–300,0 eV) fir d'Regiounen virun an hënneschter Fronten.d'Zäit fir all Bildpixel gouf op 2 ms gesat.No der Evakuéierung gouf d'STXM analytesch Chamber mat Helium bei engem Drock vun ongeféier 20 mbar gefëllt.Dëst hëlleft fir thermesch Drift vun der Röntgenoptikausrüstung an der Chamber an der Probehalter ze minimiséieren, wéi och fir Probeschued an / oder Oxidatioun ze reduzéieren.NEXAFS K-Edge Kuelestoffspektre goufen aus gestapelten Daten generéiert mat aXis2000 Software a propriétaire STXM Datenveraarbechtungssoftware.Notéiert datt de Probetransferfall an de Handschueschkëscht benotzt gi fir Probeoxidatioun a Kontaminatioun ze vermeiden.
No STXM-NEXAFS Analyse gouf d'isotopesch Zesummesetzung vu Waasserstoff, Kuelestoff a Stickstoff vu Ryugu FIB Scheiwen analyséiert mat Isotop Imaging mat engem JAMSTEC NanoSIMS 50L.E fokusséierte Cs+ Primärstrahl vun ongeféier 2 pA fir Kuelestoff- a Stickstoffisotopanalyse an ongeféier 13 pA fir Waasserstoffisotopanalyse gëtt iwwer e Gebitt vu ronn 24 × 24 µm2 bis 30 × 30 µm2 op der Probe rasteriséiert.No engem 3-Minute Prespray bei engem relativ staarken Primärstrahlstroum gouf all Analyse gestart no der Stabiliséierung vun der sekundärer Strahlintensitéit.Fir d'Analyse vu Kuelestoff- a Stickstoffisotope goufen Biller vun 12C-, 13C-, 16O-, 12C14N- an 12C15N- gläichzäiteg mat siwen Elektronenmultiplikator-Multiplexerkennung mat enger Masseopléisung vun ongeféier 9000 kritt, wat genuch ass fir all relevant isotopesch Verbindungen ze trennen.Interferenz (dh 12C1H op 13C an 13C14N op 12C15N).Fir d'Analyse vun Wasserstoffisotopen, 1H-, 2D- an 12C- Biller goufen mat enger Mass Resolutioun vun ongeféier 3000 mat Multiple Detektioun mat dräi Elektronen Multiplikatore kritt.All Analyse besteet aus 30 gescannte Biller vum selwechte Gebitt, mat engem Bild besteet aus 256 × 256 Pixel fir Kuelestoff- a Stickstoffisotopanalyse an 128 × 128 Pixel fir Waasserstoffisotopanalyse.D'Verzögerungszäit ass 3000 µs pro Pixel fir Kuelestoff- a Stickstoffisotopanalyse an 5000 µs pro Pixel fir Waasserstoffisotopanalyse.Mir hunn 1-Hydroxybenzotriazol-Hydrat als Waasserstoff, Kuelestoff a Stickstoffisotopnormen benotzt fir instrumental Massfraktioun ze kalibréieren45.
Fir d'Silicium-isotop Zesummesetzung vum Presolar-Grafit am FIB C0068-25-Profil ze bestëmmen, hu mir sechs Elektronenmultiplikatore mat enger Masseopléisung vu ronn 9000 benotzt. D'Biller besteet aus 256 × 256 Pixel mat enger Verzögerungszäit vun 3000 µs pro Pixel.Mir hunn e Massefraktiounsinstrument kalibréiert mat Siliziumwaferen als Waasserstoff, Kuelestoff a Silizium Isotop Standards.
Isotop Biller goufen mat der NASA NanoSIMS45 Imaging Software veraarbecht.D'Date goufen fir Elektronenmultiplikator Doudeszäit (44 ns) a quasi-simultan Arrivée Effekter korrigéiert.Verschidde Scan Ausrichtung fir all Bild fir d'Bilddrift während der Acquisitioun ze korrigéieren.Dat lescht Isotopbild gëtt erstallt andeems se sekundär Ionen aus all Bild fir all Scanpixel bäigefüügt ginn.
No STXM-NEXAFS an NanoSIMS Analyse goufen déiselwecht FIB Sektiounen iwwerpréift mat engem Iwwerdroungselektronenmikroskop (JEOL JEM-ARM200F) bei enger Beschleunigungsspannung vun 200 kV zu Kochi, JAMSTEC.D'Mikrostruktur gouf observéiert mat engem helle Feld TEM an engem High-Winkel Scannen TEM an engem donkele Feld.Mineral Phasen goufen duerch Fleck Elektronen Diffraktioun a Gitterband Imaging identifizéiert, a chemesch Analyse gouf vun EDS mat engem 100 mm2 Silizium Drift Detektor a JEOL Analysis Station 4.30 Software gemaach.Fir quantitativ Analyse gouf déi charakteristesch Röntgenintensitéit fir all Element am TEM-Scannmodus gemooss mat enger fixer Dateacquisitiounszäit vun 30 s, engem Strahl-Scannengebitt vun ~100 × 100 nm2, an engem Strahlstroum vu 50 pA.D'Verhältnis (Si + Al) -Mg-Fe an Schichten Silikaten gouf mat dem experimentellen Koeffizient k bestëmmt, fir d'Dicke korrigéiert, aus engem Standard vun natierleche Pyropagarnet kritt.
All Biller an Analysen, déi an dëser Etude benotzt ginn, sinn am JAXA Data Archiving and Communication System (DARTS) verfügbar https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2.Dësen Artikel gëtt d'Original Donnéeën.
Kitari, K. et al.Uewerfläch Zesummesetzung vum Asteroid 162173 Ryugu wéi observéiert vum Hayabusa2 NIRS3 Instrument.Science 364, 272-275.
Kim, AJ Yamato-Typ carbonaceous chondrites (CY): Analoga vun der Ryugu Asteroid Uewerfläch?Geochemie 79, 125531 (2019).
Pilorjet, S. et al.Déi éischt Kompositiounsanalyse vu Ryugu Echantillon gouf mat engem MicroOmega hyperspektrale Mikroskop gemaach.National Astron.6, 221–225 (2021).
Yada, T. et al.Virleefeg Analyse vun der Hyabusa2 Probe, déi vum C-Typ Asteroid Ryugu zréckkoum.National Astron.6, 214–220 (2021).