Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझरच्या आवृत्तीमध्ये CSS साठी मर्यादित समर्थन आहे. सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अद्ययावत ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये कॉम्पॅटिबिलिटी मोड अक्षम करा). यादरम्यान, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही ही साइट स्टाईल्स आणि जावास्क्रिप्टशिवाय प्रस्तुत करू.
बाष्पशील आणि सेंद्रिय पदार्थांनी समृद्ध असलेले सी-प्रकारचे लघुग्रह पृथ्वीवरील पाण्याच्या मुख्य स्रोतांपैकी एक असू शकतात. सध्या, कार्बनयुक्त कॉन्ड्राइट्स त्यांच्या रासायनिक रचनेची सर्वोत्तम कल्पना देतात, परंतु उल्कांबद्दलची माहिती अपूर्ण आहे: केवळ सर्वात टिकाऊ प्रकारच वातावरणात प्रवेश करून पृथ्वीच्या पर्यावरणाशी संवाद साधण्यात टिकून राहतात. येथे आम्ही हायाबुसा-२ अंतराळयानाने पृथ्वीवर आणलेल्या प्राथमिक रयुगु कणाच्या तपशीलवार आयतनमापी आणि सूक्ष्मविश्लेषणात्मक अभ्यासाचे निष्कर्ष सादर करत आहोत. रयुगु कणांची रचना रासायनिकदृष्ट्या अविभाजित परंतु पाण्यामुळे बदललेल्या सीआय (इवुना-प्रकारच्या) कॉन्ड्राइट्सशी जवळून जुळते, जे सौरमालेच्या एकूण रचनेचे सूचक म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. हा नमुना समृद्ध अ‍ॅलिफॅटिक सेंद्रिय पदार्थ आणि स्तरित सिलिकेट्स यांच्यातील एक जटिल अवकाशीय संबंध दर्शवतो आणि पाण्याच्या क्षरणादरम्यान सुमारे ३०°C कमाल तापमान असल्याचे सूचित करतो. आम्हाला बाह्य-सौर उत्पत्तीशी सुसंगत असे ड्युटेरियम आणि डायझोनियमचे प्रमाण आढळले. र्युगु कण हे आतापर्यंत अभ्यासलेल्या परग्रही पदार्थांपैकी सर्वात शुद्ध आणि अविभाज्य आहेत आणि ते सूर्यमालेच्या एकूण रचनेशी सर्वोत्तम जुळतात.
जून २०१८ ते नोव्हेंबर २०१९ या कालावधीत, जपान एरोस्पेस एक्सप्लोरेशन एजन्सीच्या (JAXA) हायाबुसा-२ या अवकाशयानाने र्युगु लघुग्रहाचे विस्तृत दूरस्थ सर्वेक्षण केले. हायाबुसा-२ वरील नियर इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर (NIRS3) च्या माहितीनुसार, र्युगु हा उष्णतेने आणि/किंवा धक्क्याने रूपांतरित झालेल्या कार्बनयुक्त चॉन्ड्राइट्ससारख्या पदार्थापासून बनलेला असू शकतो. सर्वात जवळचा जुळणारा पदार्थ म्हणजे सीवाय चॉन्ड्राइट (यामाटो प्रकार) २. र्युगुचा कमी अल्बेडो हा मोठ्या संख्येने असलेल्या कार्बन-समृद्ध घटकांच्या उपस्थितीमुळे, तसेच कणांचा आकार, सच्छिद्रता आणि अवकाशीय अपक्षरण परिणामांमुळे स्पष्ट करता येतो. हायाबुसा-२ अवकाशयानाने र्युगुवर दोनदा अवतरण केले आणि नमुने गोळा केले. २१ फेब्रुवारी २०१९ रोजी झालेल्या पहिल्या अवतरणादरम्यान, पृष्ठभागावरील पदार्थ मिळवण्यात आला, जो परत येणाऱ्या कॅप्सूलच्या 'अ' कप्प्यात साठवण्यात आला, आणि ११ जुलै २०१९ रोजी झालेल्या दुसऱ्या अवतरणादरम्यान, एका लहान पोर्टेबल इम्पॅक्टरने तयार केलेल्या कृत्रिम विवराच्या जवळून पदार्थ गोळा करण्यात आला. हे नमुने वॉर्ड सी मध्ये साठवलेले आहेत. JAXA-व्यवस्थापित सुविधांमधील विशेष, निर्दूषित आणि शुद्ध नायट्रोजनने भरलेल्या कक्षांमध्ये स्टेज १ मधील कणांच्या सुरुवातीच्या अविनाशी वैशिष्ट्यीकरणातून असे दिसून आले की, र्युगुचे कण CI4 काँड्राइट्सशी सर्वाधिक साम्य दर्शवणारे होते आणि त्यांनी "विविध स्तरांवरील भिन्नता"³ प्रदर्शित केली. CY किंवा CI काँड्राइट्ससारखे दिसणारे र्युगुचे वरवर पाहता विरोधाभासी वर्गीकरण, केवळ र्युगु कणांच्या तपशीलवार समस्थानिक, मूलद्रव्यीय आणि खनिजशास्त्रीय वैशिष्ट्यीकरणाद्वारेच सोडवले जाऊ शकते. येथे सादर केलेले निष्कर्ष, र्युगु लघुग्रहाच्या एकूण रचनेसाठी असलेल्या या दोन प्राथमिक स्पष्टीकरणांपैकी कोणते अधिक संभाव्य आहे हे ठरवण्यासाठी एक ठोस आधार प्रदान करतात.
कोची टीमच्या व्यवस्थापनासाठी, चेंबर ए मधून चार आणि चेंबर सी मधून चार, असे एकूण आठ र्युगु पेलेट्स (एकूण अंदाजे ६० मिग्रॅ) फेज २ साठी नेमण्यात आले. या अभ्यासाचे मुख्य उद्दिष्ट र्युगु लघुग्रहाचे स्वरूप, उत्पत्ती आणि उत्क्रांतीचा इतिहास स्पष्ट करणे, तसेच कॉन्ड्राइट्स, आंतरग्रहीय धुळीचे कण (IDPs) आणि परत येणारे धूमकेतू यांसारख्या इतर ज्ञात बाह्यग्रहीय नमुन्यांशी असलेले साम्य आणि फरक नोंदवणे हे आहे. हे नमुने नासाच्या स्टारडस्ट मोहिमेद्वारे गोळा करण्यात आले होते.
पाच र्युगु कणांच्या (A0029, A0037, C0009, C0014 आणि C0068) सविस्तर खनिजशास्त्रीय विश्लेषणातून असे दिसून आले की ते प्रामुख्याने सूक्ष्म आणि स्थूल कणांच्या फिलोसिलिकेट्सचे बनलेले आहेत (~64–88 व्हॉल्यूम%; आकृती 1a, b, पूरक आकृती 1 आणि अतिरिक्त सारणी 1). स्थूल कणांचे फिलोसिलिकेट्स हे सूक्ष्म कणांच्या, फिलोसिलिकेट-समृद्ध मॅट्रिक्समध्ये (काही मायक्रॉनपेक्षा कमी आकाराचे) पिनेट समूहांच्या (दहा मायक्रॉन आकारापर्यंत) स्वरूपात आढळतात. स्तरित सिलिकेट कण हे सर्पेंटाइन-सॅपोनाइट सहजीवी आहेत (आकृती 1c). (Si + Al)-Mg-Fe नकाशा हे देखील दर्शवतो की संपूर्ण स्तरित सिलिकेट मॅट्रिक्सची रचना सर्पेंटाइन आणि सॅपोनाइट यांच्या दरम्यानची आहे (आकृती 2a, b). फिलोसिलिकेट मॅट्रिक्समध्ये कार्बोनेट खनिजे (~२–२१ व्हॉल्यूम%), सल्फाइड खनिजे (~२.४–५.५ व्हॉल्यूम%) आणि मॅग्नेटाइट (~३.६–६.८ व्हॉल्यूम%) असतात. या अभ्यासात तपासलेल्या कणांपैकी एकामध्ये (C0009) निर्जल सिलिकेट्सचे (ऑलिव्हिन आणि पायरोक्सेन) अल्प प्रमाण (~०.५ व्हॉल्यूम%) आढळले, ज्यामुळे कच्चा र्युगु दगड⁵ बनवणारे मूळ स्रोत ओळखण्यास मदत होऊ शकते. हे निर्जल सिलिकेट र्युगु पेलेट्समध्ये दुर्मिळ आहे आणि केवळ C0009 पेलेटमध्येच त्याची निश्चितपणे ओळख पटली. कार्बोनेट्स मॅट्रिक्समध्ये तुकड्यांच्या (काहीशे मायक्रॉनपेक्षा कमी) स्वरूपात आढळतात, ज्यात प्रामुख्याने डोलोमाइट, तसेच अल्प प्रमाणात कॅल्शियम कार्बोनेट आणि ब्रिनेल यांचा समावेश असतो. मॅग्नेटाइट विलग कण, फ्रॅम्बॉइड्स, पट्टिका किंवा गोलाकार समूहांच्या स्वरूपात आढळते. सल्फाइड्स मुख्यत्वे अनियमित षटकोनी प्रिझम/प्लेट्स किंवा पट्ट्यांच्या स्वरूपात पायरोटाइटद्वारे दर्शविले जातात. मॅट्रिक्समध्ये मोठ्या प्रमाणात सबमायक्रॉन पेंटलँडाइट किंवा पायरोटाइटच्या संयोगाने आढळते. फायलोसिलिकेट-समृद्ध मॅट्रिक्समध्ये कार्बन-समृद्ध टप्पे (आकार <10 µm) सर्वत्र आढळतात. फायलोसिलिकेट-समृद्ध मॅट्रिक्समध्ये कार्बन-समृद्ध टप्पे (आकार <10 µm) सर्वत्र आढळतात. Богатые углеродом фазы (размером <10 мкм) встречаются повсеместно в богатой филлосиликатами матрице. फायलोसिलिकेट-समृद्ध मॅट्रिक्समध्ये कार्बन-समृद्ध टप्पे (आकार <10 µm) सर्वत्र आढळतात.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. फायलोसिलिकेट-समृद्ध मॅट्रिक्समध्ये कार्बन-समृद्ध टप्पे (आकार <10 µm) प्रामुख्याने आढळतात.इतर सहायक खनिजे पूरक सारणी १ मध्ये दर्शविली आहेत. C0087, A0029 आणि A0037 यांच्या मिश्रणाच्या एक्स-रे विवर्तन नमुन्यावरून निश्चित केलेल्या खनिजांची यादी CI (ऑर्ग्युइल) काँड्राइटमध्ये निश्चित केलेल्या यादीशी अत्यंत सुसंगत आहे, परंतु CY आणि CM (मिघेई प्रकार) काँड्राइट्सपेक्षा खूप वेगळी आहे (विस्तारित माहितीसह आकृती १ आणि पूरक आकृती २). रयुगु कणांमधील (A0098, C0068) एकूण मूलद्रव्यांचे प्रमाण देखील काँड्राइट ६ CI शी सुसंगत आहे (विस्तारित माहिती, आकृती २ आणि पूरक सारणी २). याउलट, CM काँड्राइट्समध्ये मध्यम आणि उच्च बाष्पशील मूलद्रव्यांची, विशेषतः Mn आणि Zn ची कमतरता असते, आणि दुर्दम्य मूलद्रव्यांचे प्रमाण जास्त असते⁷. काही मूलद्रव्यांच्या सांद्रतेमध्ये मोठी तफावत आढळते, जे वैयक्तिक कणांच्या लहान आकारामुळे आणि परिणामी नमुना निवड प्रक्रियेतील पक्षपातामुळे नमुन्याच्या अंगभूत विषमतेचे प्रतिबिंब असू शकते. सर्व शैलशास्त्रीय, खनिजशास्त्रीय आणि मूलद्रव्यीय वैशिष्ट्ये दर्शवतात की र्युगुचे कण हे कॉन्ड्राइट्स CI8,9,10 यांच्याशी खूप मिळतेजुळते आहेत. एक उल्लेखनीय अपवाद म्हणजे र्युगुच्या कणांमध्ये फेरिहायड्राइट आणि सल्फेटची अनुपस्थिती, जी सूचित करते की CI कॉन्ड्राइट्समधील ही खनिजे पार्थिव अपक्षयामुळे तयार झाली आहेत.
a, C0068 या कोरड्या पॉलिश केलेल्या सेक्शनमधील Mg Kα (लाल), Ca Kα (हिरवा), Fe Kα (निळा), आणि S Kα (पिवळा) यांची संयुक्त एक्स-रे प्रतिमा. या अंशामध्ये स्तरित सिलिकेट्स (लाल: ~८८ व्हॉल्यूम%), कार्बोनेट्स (डोलोमाइट; फिकट हिरवा: ~१.६ व्हॉल्यूम%), मॅग्नेटाइट (निळा: ~५.३ व्हॉल्यूम%) आणि सल्फाइड्स (पिवळा: सल्फाइड = ~२.५% व्हॉल्यूम) यांचा समावेश आहे. b, a वरील बॅकस्कॅटर्ड इलेक्ट्रॉन्समधील कन्टूर प्रदेशाची प्रतिमा. Bru – अपरिपक्व; Dole – डोलोमाइट; FeS म्हणजे आयर्न सल्फाइड; Mag – मॅग्नेटाइट; juice – सोपस्टोन; Srp – सर्पेंटाइन. c, एका वैशिष्ट्यपूर्ण सॅपोनाइट-सर्पेंटाइन इंटरग्रोथची उच्च-रिझोल्यूशन ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (TEM) प्रतिमा, ज्यात अनुक्रमे ०.७ nm आणि १.१ nm चे सर्पेंटाइन आणि सॅपोनाइट लॅटिस बँड्स दिसत आहेत.
रयुगु A0037 (भरलेली लाल वर्तुळे) आणि C0068 (भरलेली निळी वर्तुळे) कणांच्या मॅट्रिक्स आणि स्तरित सिलिकेटची (अणू टक्केवारी) रचना (Si+Al)-Mg-Fe त्रिक प्रणालीमध्ये दर्शविली आहे. अ, तुलनेसाठी राखाडी रंगात दर्शविलेल्या CI काँड्राइट्स (इवुना, ऑर्ग्युइल, अलाइस)¹⁶ च्या विरुद्ध रेखाटलेले इलेक्ट्रॉन प्रोब मायक्रोॲनालिसिस (EPMA) चे परिणाम. ब, ऑर्ग्युइल⁹ आणि मर्चिसन⁴⁶ उल्का आणि जलयुक्त IDP⁴⁷ यांच्या तुलनेसाठी दर्शविलेले स्कॅनिंग TEM (STEM) आणि एनर्जी डिसपर्सिव्ह एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (EDS) विश्लेषण. आयर्न सल्फाइडचे लहान कण टाळून, सूक्ष्म-कणीय आणि स्थूल-कणीय फिलोसिलिकेट्सचे विश्लेषण केले गेले. अ आणि ब मधील तुटक रेषा सॅपोनाइट आणि सर्पेंटाइनच्या विरघळण्याच्या रेषा दर्शवतात. 'a' मधील लोह-समृद्ध रचना ही स्तरित सिलिकेट कणांमधील सबमायक्रॉन लोह सल्फाइड कणांमुळे असू शकते, ज्याला EPMA विश्लेषणाच्या अवकाशीय विभेदन क्षमतेमुळे वगळता येत नाही. 'b' मधील सॅपोनाइटपेक्षा जास्त Si सामग्री असलेले डेटा पॉइंट्स हे फिलोसिलिकेट थराच्या आंतरभागांमध्ये नॅनो-आकाराच्या अस्फटिक सिलिकॉन-समृद्ध पदार्थाच्या उपस्थितीमुळे असू शकतात. विश्लेषणांची संख्या: A0037 साठी N=69, EPMA साठी N=68, C0068 साठी N=68, STEM-EDS साठी A0037 साठी N=19 आणि C0068 साठी N=27. 'c', ट्रायऑक्सी कण र्युगु C0014-4 चा समस्थानिक नकाशा, ज्याची तुलना कॉन्ड्राइट मूल्ये CI (ऑर्ग्युइल), CY (Y-82162) आणि साहित्य डेटा (CM आणि C2-ung)41,48,49 यांच्याशी केली आहे. आम्ही ऑर्ग्युइल आणि Y-82162 उल्कापिंडांसाठी डेटा प्राप्त केला आहे. CCAM ही निर्जल कार्बनी चॉन्ड्राइट खनिजांची एक रेषा आहे, TFL ही एक भू-विभाजन रेषा आहे. रयुगु कण C0014-4, CI चॉन्ड्राइट (ऑर्ग्युइल), आणि CY चॉन्ड्राइट (Y-82162) यांचे d, Δ17O आणि δ18O नकाशे (हा अभ्यास). Δ17O_Ryugu: Δ17O C0014-1 चे मूल्य. Δ17O_Orgueil: ऑर्ग्युइलसाठी सरासरी Δ17O मूल्य. Δ17O_Y-82162: Y-82162 साठी सरासरी Δ17O मूल्य. तुलनेसाठी संदर्भ ४१, ४८, ४९ मधील CI आणि CY डेटा देखील दर्शविला आहे.
लेझर फ्लोरिनेशनद्वारे दाणेदार C0014 मधून काढलेल्या पदार्थाच्या 1.83 mg नमुन्यावर ऑक्सिजनचे वस्तुमान समस्थानिक विश्लेषण केले गेले (पद्धती). तुलनेसाठी, आम्ही ऑर्ग्युइल (CI) च्या सात प्रती (एकूण वस्तुमान = 8.96 mg) आणि Y-82162 (CY) च्या सात प्रती (एकूण वस्तुमान = 5.11 mg) चालवल्या (पूरक सारणी 3).
आकृती २d मध्ये Y-82162 च्या तुलनेत ऑर्गेल आणि र्युगुच्या वजनी सरासरी कणांमधील Δ17O आणि δ18O चे स्पष्ट विभाजन दिसून येते. २ एसडी (2 sd) वर आच्छादन असूनही, र्युगु C0014-4 कणाचे Δ17O हे ऑर्गेल कणापेक्षा जास्त आहे. ऑर्गेलच्या तुलनेत र्युगु कणांमध्ये Δ17O ची मूल्ये जास्त आहेत, जे १८६४ मध्ये त्याच्या पतनापासून झालेल्या ऑर्गेलच्या पार्थिव प्रदूषणाचे प्रतिबिंब असू शकते. पार्थिव वातावरणातील अपक्षयामुळे¹¹ वातावरणातील ऑक्सिजनचा समावेश अनिवार्यपणे होतो, ज्यामुळे एकूण विश्लेषण पार्थिव फ्रॅक्शनेशन रेषेच्या (TFL) जवळ येते. हा निष्कर्ष खनिजशास्त्रीय माहितीशी (ज्याची चर्चा आधी केली आहे) सुसंगत आहे, ज्यानुसार र्युगुच्या कणांमध्ये हायड्रेट्स किंवा सल्फेट्स नसतात, तर ऑर्गेलमध्ये ते असतात.
वरील खनिजशास्त्रीय माहितीच्या आधारे, हे निष्कर्ष र्युगु कणांचा सीआय चॉन्ड्राइट्सशी संबंध असल्याचे समर्थन करतात, परंतु सीवाय चॉन्ड्राइट्सचा संबंध नाकारतात. निर्जलीकरण खनिजशास्त्राची स्पष्ट चिन्हे दर्शविणाऱ्या सीवाय चॉन्ड्राइट्सशी र्युगु कणांचा संबंध आढळत नाही, ही वस्तुस्थिती गोंधळात टाकणारी आहे. र्युगुच्या कक्षीय निरीक्षणांवरून असे दिसते की त्याचे निर्जलीकरण झाले आहे आणि त्यामुळे ते सीवाय पदार्थापासून बनलेले असण्याची शक्यता आहे. या स्पष्ट फरकाची कारणे अस्पष्ट आहेत. इतर र्युगु कणांचे ऑक्सिजन समस्थानिक विश्लेषण एका संलग्न शोधनिबंध १२ मध्ये सादर केले आहे. तथापि, या विस्तारित माहिती संचाचे निष्कर्ष देखील र्युगु कणांचा सीआय चॉन्ड्राइट्सशी असलेल्या संबंधाशी सुसंगत आहेत.
समन्वित सूक्ष्मविश्लेषण तंत्रांचा वापर करून (पूरक आकृती ३), आम्ही केंद्रित आयन बीम अंश (FIB) C0068.25 च्या संपूर्ण पृष्ठभागावरील सेंद्रिय कार्बनच्या अवकाशीय वितरणाची तपासणी केली (आकृती ३अ-फ). C0068.25 या भागातील नियर एजवरील कार्बनचे सूक्ष्म संरचना क्ष-किरण शोषण वर्णपट (NEXAFS) अनेक कार्यात्मक गट दर्शवतात – ॲरोमॅटिक किंवा C=C (२८५.२ eV), C=O (२८६.५ eV), CH (२८७.५ eV) आणि C(=O)O (२८८.८ eV) – २९१.७ eV वर ग्राफीन संरचना अनुपस्थित आहे (आकृती ३अ), ज्याचा अर्थ औष्णिक बदलाची कमी पातळी आहे. C0068.25 च्या आंशिक सेंद्रिय पदार्थांचे तीव्र CH शिखर (२८७.५ eV) हे पूर्वी अभ्यासलेल्या कार्बनयुक्त चॉन्ड्राइट्सच्या अविद्राव्य सेंद्रिय पदार्थांपेक्षा वेगळे आहे आणि ते IDP14 व स्टारडस्ट मोहिमेद्वारे प्राप्त केलेल्या धूमकेतूच्या कणांशी अधिक साम्य दर्शवते. 287.5 eV वरील एक तीव्र CH शिखर आणि 285.2 eV वरील एक अत्यंत क्षीण ॲरोमॅटिक किंवा C=C शिखर हे दर्शवतात की सेंद्रिय संयुगे ॲलिफॅटिक संयुगांनी समृद्ध आहेत (आकृती 3a आणि पूरक आकृती 3a). ॲलिफॅटिक सेंद्रिय संयुगांनी समृद्ध असलेले भाग जाडसर-कणयुक्त फिलोसिलिकेट्समध्ये, तसेच कमी ॲरोमॅटिक (किंवा C=C) कार्बन संरचना असलेल्या भागांमध्ये स्थानिकरित्या आढळतात (आकृती 3c,d). याउलट, A0037,22 (पूरक आकृती 3) मध्ये ॲलिफॅटिक कार्बन-समृद्ध प्रदेशांचे प्रमाण अंशतः कमी आढळले. या कणांची अंतर्निहित खनिज रचना चॉन्ड्राइट CI 16 प्रमाणेच कार्बोनेट्सने समृद्ध आहे, जे स्रोत पाण्याच्या व्यापक बदलाचे सूचक आहे (पूरक सारणी 1). ऑक्सिडीकरणामुळे कार्बोनेट्सशी संबंधित सेंद्रिय संयुगांमध्ये कार्बोनिल आणि कार्बोक्सिल कार्यात्मक गटांचे प्रमाण वाढण्यास अनुकूलता मिळते. ॲलिफॅटिक कार्बन संरचना असलेल्या सेंद्रिय संयुगांचे सबमायक्रॉन वितरण हे जाडसर-कणयुक्त स्तरित सिलिकेट्सच्या वितरणापेक्षा खूप वेगळे असू शकते. टॅगिश लेक उल्कापिंडात फिलोसिलिकेट-OH शी संबंधित अ‍ॅलिफॅटिक सेंद्रिय संयुगांचे संकेत आढळले. समन्वित सूक्ष्मविश्लेषणात्मक माहितीवरून असे सूचित होते की, अ‍ॅलिफॅटिक संयुगांनी समृद्ध सेंद्रिय पदार्थ C-प्रकारच्या लघुग्रहांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर पसरलेले असू शकतात आणि ते फिलोसिलिकेट्सशी जवळून संबंधित आहेत. हा निष्कर्ष, मायक्रोओमेगा या नियर-इन्फ्रारेड हायपरस्पेक्ट्रल मायक्रोस्कोपद्वारे प्रदर्शित केलेल्या, रयुगु कणांमधील अ‍ॅलिफॅटिक/अ‍ॅरोमॅटिक CHs च्या पूर्वीच्या अहवालांशी सुसंगत आहे. एक महत्त्वाचा आणि अनुत्तरित प्रश्न हा आहे की, या अभ्यासात आढळलेले, जाडसर कणांच्या फिलोसिलिकेट्सशी संबंधित अ‍ॅलिफॅटिक कार्बन-समृद्ध सेंद्रिय संयुगांचे अद्वितीय गुणधर्म केवळ रयुगु लघुग्रहावरच आढळतात का.
a, ॲरोमॅटिक (C=C) समृद्ध प्रदेशात (लाल), ॲलिफॅटिक समृद्ध प्रदेशात (हिरवा), आणि मॅट्रिक्समध्ये (निळा) 292 eV वर सामान्यीकृत केलेले NEXAFS कार्बन स्पेक्ट्रा. तुलनेसाठी राखाडी रेषा मर्चिसन 13 अविद्राव्य सेंद्रिय स्पेक्ट्रम आहे. au, आर्बिट्रेशन युनिट. b, कार्बन K-एजची स्कॅनिंग ट्रान्समिशन एक्स-रे मायक्रोस्कोपी (STXM) स्पेक्ट्रल प्रतिमा, जी दर्शवते की या विभागात कार्बनचे प्राबल्य आहे. c, ॲरोमॅटिक (C=C) समृद्ध प्रदेश (लाल), ॲलिफॅटिक समृद्ध प्रदेश (हिरवा), आणि मॅट्रिक्स (निळा) दर्शवणारा RGB संयुक्त आलेख. d, ॲलिफॅटिक संयुगांनी समृद्ध सेंद्रिय पदार्थ जाडसर-कण असलेल्या फिलोसिलिकेटमध्ये केंद्रित आहेत, हा भाग b आणि c मधील पांढऱ्या ठिपक्यांच्या चौकटींमधून विस्तारित केला आहे. e, b आणि c मधील पांढऱ्या ठिपक्यांच्या चौकटीतून विस्तारित केलेल्या भागातील मोठे नॅनोस्फियर्स (ng-1). For: पायरोटाइट. Pn: निकेल-क्रोमाइट. f, नॅनोस्केल सेकंडरी आयन मास स्पेक्ट्रोमेट्री (नॅनोसिम्स), हायड्रोजन (1H), कार्बन (12C), आणि नायट्रोजन (12C14N) मूलद्रव्यांच्या प्रतिमा, 12C/1H मूलद्रव्य गुणोत्तराच्या प्रतिमा, आणि क्रॉस δD, δ13C, आणि δ15N समस्थानिक प्रतिमा – विभाग PG-1: अत्यंत 13C समृद्धी असलेला सौरपूर्व ग्रॅफाइट (पूरक सारणी 4).
मर्चिसन उल्कापिंडांमधील सेंद्रिय पदार्थांच्या विघटनाचा गतिज अभ्यास, रयुगु कणांमध्ये समृद्ध असलेल्या अ‍ॅलिफॅटिक सेंद्रिय पदार्थांच्या विषम वितरणाबद्दल महत्त्वाची माहिती देऊ शकतो. या अभ्यासात असे दिसून येते की, सेंद्रिय पदार्थांमधील अ‍ॅलिफॅटिक CH बंध मूळ खडकात सुमारे ३०°C च्या कमाल तापमानापर्यंत टिकून राहतात आणि/किंवा वेळ-तापमान संबंधांनुसार बदलतात (उदा. १००°C वर २०० वर्षे आणि ०°C वर १०० दशलक्ष वर्षे). जर पूर्वगामी खडकाला एका विशिष्ट तापमानावर ठराविक वेळेपेक्षा जास्त काळ तापवले नाही, तर फायलोसिलिकेटने समृद्ध असलेल्या अ‍ॅलिफॅटिक सेंद्रिय पदार्थांचे मूळ वितरण जतन केले जाऊ शकते. तथापि, स्रोत खडकातील पाण्याच्या बदलांमुळे या स्पष्टीकरणात गुंतागुंत निर्माण होऊ शकते, कारण कार्बोनेट-समृद्ध A0037 मध्ये फायलोसिलिकेट्सशी संबंधित कोणतेही कार्बन-समृद्ध अ‍ॅलिफॅटिक प्रदेश आढळत नाहीत. हा कमी तापमानातील बदल साधारणपणे रयुगु कणांमध्ये क्यूबिक फेल्डस्पारच्या उपस्थितीशी जुळतो (पूरक सारणी १) २०.
अंश C0068.25 (ng-1; आकृत्या 3a–c,e) मध्ये एक मोठा नॅनोस्फियर आहे जो अत्यंत ॲरोमॅटिक (किंवा C=C), मध्यम प्रमाणात ॲलिफॅटिक आणि C(=O)O व C=O चे क्षीण स्पेक्ट्रा दर्शवतो. ॲलिफॅटिक कार्बनची ही खूण, कॉन्ड्राइट्सशी संबंधित असलेल्या मोठ्या प्रमाणातील अविद्राव्य सेंद्रिय पदार्थांच्या आणि सेंद्रिय नॅनोस्फियर्सच्या खुणेशी जुळत नाही (आकृती 3a)¹⁷,²¹. तागिश सरोवरातील नॅनोस्फियर्सच्या रमन आणि इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषणातून असे दिसून आले की ते ॲलिफॅटिक आणि ऑक्सिडाइज्ड सेंद्रिय संयुगे आणि जटिल रचना असलेल्या अव्यवस्थित पॉलीसायक्लिक ॲरोमॅटिक सेंद्रिय संयुगांनी बनलेले आहेत²²,²³. सभोवतालच्या मॅट्रिक्समध्ये ॲलिफॅटिक संयुगांनी समृद्ध सेंद्रिय पदार्थ असल्यामुळे, ng-1 मधील ॲलिफॅटिक कार्बनची खूण ही एक विश्लेषणात्मक त्रुटी असू शकते. विशेष म्हणजे, ng-1 मध्ये अंतर्भूत अमॉर्फस सिलिकेट्स आहेत (आकृती 3e), जी रचना अद्याप कोणत्याही बाह्यग्रहीय सेंद्रिय पदार्थांसाठी नोंदवली गेलेली नाही. अस्फटिक सिलिकेट्स हे ng-1 चे नैसर्गिक घटक असू शकतात किंवा विश्लेषणादरम्यान आयन आणि/किंवा इलेक्ट्रॉन बीमद्वारे जलीय/निर्जल सिलिकेट्सच्या अस्फटिकीकरणामुळे तयार होऊ शकतात.
C0068.25 विभागाच्या नॅनोसिम्स आयन प्रतिमा (आकृती ३फ) δ13C आणि δ15N मध्ये एकसमान बदल दर्शवतात, परंतु ३०,८११‰ च्या मोठ्या 13C संवर्धनासह पूर्व-सौर कणांना (आकृती ३फ मधील δ13C प्रतिमेतील PG-1) वगळता (पूरक सारणी ४). एक्स-रे प्राथमिक कण प्रतिमा आणि उच्च-रिझोल्यूशन टीईएम प्रतिमा केवळ कार्बनची सांद्रता आणि ०.३ एनएमचे आधारभूत प्रतलांमधील अंतर दर्शवतात, जे ग्रॅफाइटशी जुळते. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की, जाडसर कणांच्या फिलोसिलिकेट्सशी संबंधित अ‍ॅलिफॅटिक सेंद्रिय पदार्थांनी समृद्ध असलेले δD (841 ± 394‰) आणि δ15N (169 ± 95‰) चे मूल्य, C0068.25 मधील संपूर्ण प्रदेश C च्या सरासरीपेक्षा (δD = 528 ± 139‰, δ15N = 67 ± 15‰) किंचित जास्त आहे (पूरक सारणी 4). या निरीक्षणावरून असे सूचित होते की, जाडसर कणांच्या फिलोसिलिकेट्समधील अ‍ॅलिफॅटिक-समृद्ध सेंद्रिय पदार्थ हे सभोवतालच्या सेंद्रिय पदार्थांपेक्षा अधिक आदिम असू शकतात, कारण मूळ साठ्यात सभोवतालच्या पाण्यासोबत नंतरच्या पदार्थांमध्ये समस्थानिक विनिमय झाला असावा. पर्यायाने, हे समस्थानिक बदल प्रारंभिक निर्मिती प्रक्रियेशी देखील संबंधित असू शकतात. असा अर्थ लावला जातो की, CI काँड्राइट्समधील सूक्ष्म-कणयुक्त स्तरित सिलिकेट्स हे मूळ स्थूल-कणयुक्त निर्जल सिलिकेट समूहांच्या सततच्या परिवर्तनाचा परिणाम म्हणून तयार झाले. सूर्यमालेच्या निर्मितीपूर्वी, आदिग्रह चकती किंवा आंतरतारकीय माध्यमामध्ये पूर्वसूचक रेणूंपासून अ‍ॅलिफॅटिक-समृद्ध सेंद्रिय पदार्थ तयार झाले असावेत, आणि नंतर र्युगु (मोठ्या) जनक पिंडातील पाण्याच्या बदलांदरम्यान त्यात किंचित बदल झाला असावा. र्युगुचा आकार (<1.0 किमी) जलयुक्त खनिजे तयार करण्यासाठी जलीय बदलासाठी अंतर्गत उष्णता पुरेशा प्रमाणात टिकवून ठेवण्यासाठी खूपच लहान आहे25. र्युगुचा आकार (<1.0 किमी) जलयुक्त खनिजे तयार करण्यासाठी जलीय बदलासाठी पुरेशी अंतर्गत उष्णता टिकवून ठेवण्यासाठी खूपच लहान आहे25. Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло для водного изменения слишком содом минералов25. आकार (<1.0 किमी) र्युगु खूप लहान असल्यामुळे पाण्याच्या खनिजांमध्ये रूपांतर होण्यासाठी पुरेशी अंतर्गत उष्णता टिकवून ठेवू शकत नाही25. Ryugu 的尺寸（<1.0 公里）太小，不足以维持内部热量以进行水蚀变形成含水矿矿变形成含水矿矿 Ryugu 的尺寸（<1.0 公里）太小，不足以维持内部热量以进行水蚀变形成含水矿矿变形成含水矿矿 Размер Рюгу (<1,0 км) слишком мал, чтобы поддерживать внутреннее тепло для изменения воды с образованением воды с образованием. र्युगुचा आकार (<1.0 किमी) पाण्यातील खनिजे तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेली अंतर्गत उष्णता टिकवून ठेवण्याकरिता खूपच लहान आहे25.त्यामुळे, अनेक किलोमीटर आकाराच्या र्युगुच्या पूर्वसूचकांची आवश्यकता असू शकते. अ‍ॅलिफॅटिक संयुगांनी समृद्ध सेंद्रिय पदार्थ जाडसर फिलोसिलिकेट्सच्या सहवासामुळे त्यांचे मूळ समस्थानिक गुणोत्तर टिकवून ठेवू शकतात. तथापि, या FIB अंशांमधील विविध घटकांच्या जटिल आणि नाजूक मिश्रणामुळे समस्थानिक जड वाहकांचे नेमके स्वरूप अनिश्चित राहते. हे र्युगुच्या कणांमधील अ‍ॅलिफॅटिक संयुगांनी समृद्ध सेंद्रिय पदार्थ किंवा त्यांच्या सभोवतालचे जाडसर फिलोसिलिकेट्स असू शकतात. हे लक्षात घ्या की, CM पॅरिस 24, 26 उल्कापिंडांचा अपवाद वगळता, जवळजवळ सर्व कार्बनी चॉन्ड्राइट्समधील (CI चॉन्ड्राइट्ससह) सेंद्रिय पदार्थ फिलोसिलिकेट्सपेक्षा D मध्ये अधिक समृद्ध असतात.
A0002.23 आणि A0002.26, A0037.22 आणि A0037.23 आणि C0068.23, C0068.25 आणि C0068.26 FIB स्लाइससाठी (तीन रयुगु कणांपासून एकूण सात FIB स्लाइस) मिळवलेल्या FIB स्लाइसच्या आकारमान δD आणि δ15N चे आलेख. सौरमालेतील इतर वस्तूंशी नॅनोसिम्सची तुलना आकृती ४ (पूरक सारणी ४)२७,२८ मध्ये दर्शविली आहे. A0002, A0037, आणि C0068 प्रोफाइलमधील δD आणि δ15N मधील आकारमान बदल IDP मधील बदलांशी सुसंगत आहेत, परंतु CM आणि CI चॉन्ड्राइट्सपेक्षा जास्त आहेत (आकृती ४). लक्षात घ्या की धूमकेतू २९ च्या नमुन्यासाठी δD मूल्यांची श्रेणी (-२४० ते १६५५‰) ही र्युगुपेक्षा मोठी आहे. र्युक्यू प्रोफाइलचे δD आणि δ15N चे आकारमान, नियमानुसार, गुरू ग्रहावरील धूमकेतू आणि ऊर्ट मेघाच्या सरासरीपेक्षा लहान आहे (आकृती ४). CI कॉन्ड्राइट्सची कमी δD मूल्ये या नमुन्यांमध्ये पार्थिव प्रदूषणाचा प्रभाव दर्शवू शकतात. बेल्स, लेक टॅगिश आणि IDP यांच्यातील साम्य पाहता, र्युगु कणांमधील δD आणि δN मूल्यांमधील मोठी विषमता ही सौरमालेच्या सुरुवातीच्या काळात सेंद्रिय आणि जलीय रचनांच्या प्रारंभिक समस्थानिक खुणांमधील बदल दर्शवू शकते. र्युगु आणि IDP कणांमधील δD आणि δN मधील समान समस्थानिक बदल सूचित करतात की दोन्ही एकाच स्रोतातील पदार्थांपासून तयार झाले असावेत. असे मानले जाते की IDPs धूमकेतूंच्या स्रोतांमधून येतात¹⁴. त्यामुळे, र्युगुमध्ये धूमकेतूसारखे पदार्थ आणि/किंवा किमान बाह्य सौरमालेतील पदार्थ असू शकतात. तथापि, (१) मूळ पिंडावरील स्फेरुलाइटिक आणि D-समृद्ध पाण्याच्या मिश्रणामुळे³¹ आणि (२) धूमकेतूच्या सक्रियतेनुसार त्याच्या D/H गुणोत्तरामुळे³², हे आम्ही येथे नमूद केल्यापेक्षा अधिक कठीण असू शकते. तथापि, र्युगुच्या कणांमध्ये हायड्रोजन आणि नायट्रोजन समस्थानिकांच्या निरीक्षित विषमतेची कारणे पूर्णपणे समजलेली नाहीत, याचे एक कारण म्हणजे आज उपलब्ध असलेल्या विश्लेषणांची मर्यादित संख्या. हायड्रोजन आणि नायट्रोजन समस्थानिक प्रणालींच्या परिणामांमुळे ही शक्यता अजूनही निर्माण होते की र्युगुमध्ये बहुतेक पदार्थ सौरमालेबाहेरील आहेत आणि त्यामुळे तो धूमकेतूंशी काही प्रमाणात साम्य दर्शवू शकतो. र्युगु प्रोफाइलमध्ये δ¹³C आणि δ¹⁵N यांच्यात कोणताही स्पष्ट सहसंबंध दिसून आला नाही (पूरक सारणी ४).
रयुगु कणांची एकूण H आणि N समस्थानिक रचना (लाल वर्तुळे: A0002, A0037; निळी वर्तुळे: C0068) सौर तेजस्विता २७, गुरू माध्य कुटुंब (JFC27), आणि ऊर्ट मेघातील धूमकेतू (OCC27), IDP28, व कार्बनयुक्त कॉन्ड्रूल्स यांच्याशी जुळते. उल्कापिंड २७ (CI, CM, CR, C2-ung) यांची तुलना. समस्थानिक रचना पुरवणी सारणी ४ मध्ये दिली आहे. तुटक रेषा H आणि N साठीची पार्थिव समस्थानिक मूल्ये दर्शवतात.
बाष्पशील पदार्थांचे (उदा. सेंद्रिय पदार्थ आणि पाणी) पृथ्वीवर वहन ही एक चिंतेची बाब आहे²⁶,²⁷,³³. या अभ्यासात ओळखल्या गेलेल्या रयुगु कणांमधील जाडसर फिलोसिलिकेट्सशी संबंधित उपसूक्ष्म सेंद्रिय पदार्थ हे बाष्पशील पदार्थांचा एक महत्त्वाचा स्रोत असू शकतात. बारीक कणांच्या मॅट्रिक्समधील सेंद्रिय पदार्थांच्या तुलनेत, जाडसर फिलोसिलिकेट्समधील सेंद्रिय पदार्थ हे विघटन¹⁶,³⁴ आणि क्षय³⁵ पासून अधिक चांगल्या प्रकारे संरक्षित असतात. कणांमधील हायड्रोजनच्या जड समस्थानिक रचनेमुळे, सुरुवातीच्या पृथ्वीवर वाहून नेल्या गेलेल्या बाष्पशील पदार्थांचा तो एकमेव स्रोत असण्याची शक्यता कमी आहे. ते हलक्या हायड्रोजन समस्थानिक रचनेच्या घटकांमध्ये मिसळलेले असू शकतात, जसे की सिलिकेट्समध्ये सौर वाऱ्यामुळे वाहून आलेल्या पाण्याच्या अस्तित्वाच्या गृहीतकामध्ये अलीकडेच मांडण्यात आले आहे.
या अभ्यासात, आम्ही दाखवतो की CI उल्का, सौरमालेच्या एकूण रचनेचे प्रतिनिधी म्हणून त्यांचे भू-रासायनिक महत्त्व असूनही,⁶,¹⁰ त्या पार्थिव दूषित नमुने आहेत. आम्ही समृद्ध अ‍ॅलिफॅटिक सेंद्रिय पदार्थ आणि शेजारील जलयुक्त खनिजे यांच्यातील आंतरक्रियांचे थेट पुरावे देखील देतो आणि असे सुचवतो की र्युगुमध्ये बाह्य-सौर पदार्थ असू शकतात³⁷. या अभ्यासाचे परिणाम आद्य-लघुग्रहांच्या थेट नमुना संकलनाचे महत्त्व आणि परत आणलेले नमुने पूर्णपणे अक्रिय व निर्जंतुक परिस्थितीत वाहून नेण्याची गरज स्पष्टपणे दर्शवतात. येथे सादर केलेले पुरावे दर्शवतात की र्युगुचे कण प्रयोगशाळेतील संशोधनासाठी उपलब्ध असलेल्या सौरमालेतील सर्वात कमी दूषित पदार्थांपैकी एक आहेत, आणि या मौल्यवान नमुन्यांचा पुढील अभ्यास सौरमालेच्या सुरुवातीच्या प्रक्रियांबद्दलची आपली समज निःसंशयपणे वाढवेल. र्युगुचे कण हे सौरमालेच्या एकूण रचनेचे सर्वोत्तम प्रतिनिधित्व करतात.
सबमायक्रॉन स्केलच्या नमुन्यांची जटिल सूक्ष्मसंरचना आणि रासायनिक गुणधर्म निश्चित करण्यासाठी, आम्ही सिंक्रोट्रॉन रेडिएशन-आधारित कम्प्युटेड टोमोग्राफी (SR-XCT) आणि SR एक्स-रे डिफ्रेक्शन (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM विश्लेषणाचा वापर केला. कोणताही ऱ्हास, पृथ्वीच्या वातावरणामुळे होणारे प्रदूषण, आणि सूक्ष्म कण किंवा यांत्रिक नमुन्यांमुळे कोणतेही नुकसान झाले नाही. त्याच वेळी, आम्ही स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (SEM)-EDS, EPMA, XRD, इन्स्ट्रुमेंटल न्यूट्रॉन ॲक्टिव्हेशन ॲनालिसिस (INAA), आणि लेझर ऑक्सिजन आयसोटोप फ्लोरिनेशन उपकरणांचा वापर करून पद्धतशीर व्हॉल्यूमेट्रिक विश्लेषण केले आहे. चाचणी प्रक्रिया पूरक आकृती ३ मध्ये दर्शविल्या आहेत आणि प्रत्येक चाचणीचे वर्णन पुढील विभागांमध्ये केले आहे.
र्युगु लघुग्रहाचे कण हायाबुसा-२ रीएंट्री मॉड्यूलमधून पृथ्वीच्या वातावरणाचे प्रदूषण न करता परत मिळवण्यात आले आणि जपानमधील सागामिहारा येथील JAXA नियंत्रण केंद्रात पोहोचवण्यात आले⁴. JAXA-व्यवस्थापित सुविधेत प्रारंभिक आणि विनाशरहित वैशिष्ट्यीकरणानंतर, पर्यावरणीय हस्तक्षेप टाळण्यासाठी सीलबंद करता येणारे आंतर-स्थळ हस्तांतरण कंटेनर आणि नमुना कॅप्सूल पिशव्या (नमुन्याच्या आकारानुसार १० किंवा १५ मिमी व्यासाचे नीलम क्रिस्टल आणि स्टेनलेस स्टील) वापरा. ​​पर्यावरण आणि/किंवा जमिनीवरील दूषित घटक (उदा. पाण्याची वाफ, हायड्रोकार्बन, वातावरणातील वायू आणि सूक्ष्म कण) आणि संस्था व विद्यापीठांदरम्यान नमुना तयार करताना आणि वाहतूक करताना नमुन्यांमध्ये होणारे क्रॉस-कंटॅमिनेशन³⁸. पृथ्वीच्या वातावरणाशी (पाण्याची वाफ आणि ऑक्सिजन) होणाऱ्या आंतरक्रियेमुळे होणारा ऱ्हास आणि प्रदूषण टाळण्यासाठी, नमुन्याची सर्व प्रकारची तयारी (ज्यात टँटॅलम छिन्नीने छिन्नीने फोडणे, बॅलन्स्ड डायमंड वायर सॉ (मेवा फोसिस कॉर्पोरेशन DWS 3400) वापरणे आणि स्थापनेसाठी इपॉक्सी कापणे यांचा समावेश आहे) ग्लोव्हबॉक्समध्ये स्वच्छ, कोरड्या नायट्रोजन (दवबिंदू: -८० ते -६०°C, ऑक्सिजन ~५०-१०० पीपीएम) वातावरणात करण्यात आली. येथे वापरल्या जाणाऱ्या सर्व वस्तू वेगवेगळ्या वारंवारतेच्या अल्ट्रासोनिक लहरी वापरून अतिशुद्ध पाणी आणि इथेनॉलच्या मिश्रणाने स्वच्छ केल्या जातात.
येथे आपण अंटार्क्टिक उल्कापिंड संशोधन केंद्राच्या राष्ट्रीय ध्रुवीय संशोधन संस्था (NIPR) उल्कापिंड संग्रहाचा अभ्यास करतो (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 आणि CY: Y 980115).
SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS आणि TEM विश्लेषणासाठी उपकरणांमध्ये हस्तांतरणासाठी, आम्ही मागील अभ्यासात वर्णन केलेला सार्वत्रिक अतिशय पातळ नमुना धारक वापरला38.
रयुगु नमुन्यांचे एसआर-एक्ससीटी विश्लेषण बीएल२०एक्सयू/स्प्रिंग-८ एकात्मिक सीटी प्रणाली वापरून करण्यात आले. या एकात्मिक सीटी प्रणालीमध्ये विविध मापन पद्धतींचा समावेश आहे: नमुन्याची संपूर्ण रचना टिपण्यासाठी विस्तृत दृष्टिक्षेत्र आणि कमी रिझोल्यूशन (डब्ल्यूएल) पद्धत, नमुन्याच्या भागाचे अचूक मापन करण्यासाठी अरुंद दृष्टिक्षेत्र आणि उच्च रिझोल्यूशन (एनएच) पद्धत, नमुन्याच्या घनफळाचा विवर्तन नमुना मिळवण्यासाठी रेडिओग्राफ, आणि नमुन्यातील क्षैतिज पातळीवरील खनिज टप्प्यांचा द्विमितीय आकृती मिळवण्यासाठी एक्सआरडी-सीटी करणे. हे लक्षात घ्यावे की, नमुना धारकाला बेसवरून न काढता अंगभूत प्रणालीचा वापर करून सर्व मापने केली जाऊ शकतात, ज्यामुळे अचूक सीटी आणि एक्सआरडी-सीटी मापन करणे शक्य होते. डब्ल्यूएल मोड एक्स-रे डिटेक्टरला (बीएम एए४०पी; हमामात्सु फोटोनिक्स) १० मायक्रॉन जाडीच्या ल्युटेशियम ॲल्युमिनियम गार्नेट एकल क्रिस्टल (Lu3Al5O12:Ce) चा सिंटिलेटर आणि रिले लेन्स असलेला एक अतिरिक्त ४६०८ × ४६०८ पिक्सेलचा मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (CMOS) कॅमेरा (सी१४१२०-२०पी; हमामात्सु फोटोनिक्स) जोडण्यात आला होता. डब्ल्यूएल मोडमधील पिक्सेलचा आकार सुमारे ०.८४८ मायक्रॉन आहे. त्यामुळे, ऑफसेट सीटी मोडमध्ये डब्ल्यूएल मोडमधील फील्ड ऑफ व्ह्यू (FOV) अंदाजे ६ मिमी आहे. NH मोड एक्स-रे डिटेक्टर (BM AA50; हामामात्सु फोटोनिक्स) मध्ये २० µm जाडीचा गॅडोलिनियम-ॲल्युमिनियम-गॅलियम गार्नेट (Gd3Al2Ga3O12) सिंटिलेटर, २०४८ × २०४८ पिक्सेल रिझोल्यूशनचा CMOS कॅमेरा (C11440-22CU; हामामात्सु फोटोनिक्स) आणि एक ×२० लेन्स बसवलेली होती. NH मोडमधील पिक्सेलचा आकार ~०.२५ µm आणि फील्ड ऑफ व्ह्यू ~०.५ mm आहे. XRD मोडसाठीच्या डिटेक्टरमध्ये (BM AA60; हामामात्सु फोटोनिक्स) ५० µm जाडीच्या P43 (Gd2O2S:Tb) पावडर स्क्रीनचा समावेश असलेला सिंटिलेटर, २३०४ × २३०४ पिक्सेल रिझोल्यूशनचा CMOS कॅमेरा (C15440-20UP; हामामात्सु फोटोनिक्स) आणि एक रिले लेन्स बसवलेली होती. डिटेक्टरचा प्रभावी पिक्सेल आकार १९.०५ µm आणि फील्ड ऑफ व्ह्यू (FOV) ४३.९ mm² आहे. FOV वाढवण्यासाठी, आम्ही WL मोडमध्ये ऑफसेट CT प्रक्रिया लागू केली. CT पुनर्रचनेसाठीच्या पारगमित प्रकाश प्रतिमेमध्ये, परिभ्रमण अक्षाभोवती क्षैतिजरित्या परावर्तित केलेली १८०° ते ३६०° श्रेणीतील एक प्रतिमा आणि ०° ते १८०° श्रेणीतील एक प्रतिमा यांचा समावेश असतो.
XRD मोडमध्ये, एक्स-रे शलाका फ्रेनेल झोन प्लेटद्वारे केंद्रित केली जाते. या मोडमध्ये, डिटेक्टर नमुन्याच्या मागे ११० मिमी अंतरावर ठेवला जातो आणि शलाका थांबा (बीम स्टॉप) डिटेक्टरच्या ३ मिमी पुढे असतो. डिटेक्टरच्या दृष्टिक्षेत्राच्या तळाशी एक्स-रे स्पॉट केंद्रित करून, १.४३° ते १८.००° च्या २θ श्रेणीतील विवर्तन प्रतिमा (ग्रेटिंग पिच d = १६.६–१.३२ Å) मिळवल्या गेल्या. नमुना नियमित अंतराने उभ्या दिशेने सरकतो, प्रत्येक उभ्या स्कॅन टप्प्यासाठी अर्धी गिरकी घेतली जाते. जर खनिज कण १८०° ने फिरवल्यावर ब्रॅग अट पूर्ण करत असतील, तर क्षैतिज प्रतलामध्ये खनिज कणांचे विवर्तन मिळवणे शक्य होते. त्यानंतर प्रत्येक उभ्या स्कॅन टप्प्यासाठी विवर्तन प्रतिमा एकत्र करून एक प्रतिमा तयार केली गेली. SR-XRD-CT चाचणीच्या अटी SR-XRD चाचणीच्या अटींसारख्याच आहेत. XRD-CT मोडमध्ये, डिटेक्टर नमुन्याच्या मागे ६९ मिमी अंतरावर ठेवला जातो. २θ श्रेणीतील विवर्तन प्रतिमा १.२° ते १७.६८° (d = १९.७३ ते १.३५ Å) पर्यंत असतात, जिथे एक्स-रे शलाका आणि शलाका लिमिटर दोन्ही डिटेक्टरच्या दृष्टिक्षेत्राच्या केंद्राशी एका रेषेत असतात. नमुना आडव्या दिशेने स्कॅन करा आणि नमुना १८०° फिरवा. खनिजांच्या सर्वोच्च तीव्रतेला पिक्सेल मूल्य म्हणून वापरून एसआर-एक्सआरडी-सीटी प्रतिमांची पुनर्रचना करण्यात आली. आडव्या स्कॅनिंगमध्ये, नमुना साधारणपणे ५००-१००० टप्प्यांमध्ये स्कॅन केला जातो.
सर्व प्रयोगांसाठी, एक्स-रे ऊर्जा ३० keV वर निश्चित केली होती, कारण सुमारे ६ मिमी व्यासाच्या उल्कांमध्ये एक्स-रे प्रवेशाची ही किमान मर्यादा आहे. १८०° रोटेशन दरम्यान सर्व CT मोजमापांसाठी मिळवलेल्या प्रतिमांची संख्या १८०० होती (ऑफसेट CT प्रोग्रामसाठी ३६००), आणि प्रतिमांसाठी एक्सपोजर वेळ WL मोडसाठी १०० ms, NH मोडसाठी ३०० ms, XRD साठी ५०० ms, आणि XRD-CT साठी ५० ms होता. नमुना स्कॅनसाठी लागणारा सामान्य वेळ WL मोडमध्ये सुमारे १० मिनिटे, NH मोडमध्ये १५ मिनिटे, XRD साठी ३ तास ​​आणि SR-XRD-CT साठी ८ तास आहे.
सीटी प्रतिमांचे कन्व्होल्यूशनल बॅक प्रोजेक्शनद्वारे पुनर्रचना करण्यात आली आणि 0 ते 80 cm-1 पर्यंतच्या रेषीय क्षीणता गुणांकासाठी त्यांचे सामान्यीकरण करण्यात आले. 3D डेटाचे विश्लेषण करण्यासाठी स्लाइस सॉफ्टवेअर आणि XRD डेटाचे विश्लेषण करण्यासाठी muXRD सॉफ्टवेअर वापरण्यात आले.
इपॉक्सी-स्थिर केलेले रयुगु कण (A0029, A0037, C0009, C0014 आणि C0068) कोरड्या परिस्थितीत पृष्ठभागावर हळूहळू 0.5 µm (3M) डायमंड लॅपिंग फिल्मच्या पातळीपर्यंत पॉलिश केले गेले, आणि पॉलिशिंग प्रक्रियेदरम्यान पदार्थाचा पृष्ठभागाशी संपर्क टाळण्यात आला. प्रत्येक नमुन्याच्या पॉलिश केलेल्या पृष्ठभागाची प्रथम प्रकाश सूक्ष्मदर्शकाद्वारे आणि नंतर बॅकस्कॅटर्ड इलेक्ट्रॉनद्वारे तपासणी करण्यात आली, जेणेकरून नमुन्यांची खनिजशास्त्र आणि पोत प्रतिमा (BSE) आणि गुणात्मक NIPR मूलद्रव्ये मिळवता येतील. यासाठी ऊर्जा विखुरण स्पेक्ट्रोमीटर (AZtec) ने सुसज्ज असलेल्या JEOL JSM-7100F SEM चा वापर करण्यात आला. प्रत्येक नमुन्यासाठी, प्रमुख आणि गौण मूलद्रव्यांच्या प्रमाणाचे विश्लेषण इलेक्ट्रॉन प्रोब मायक्रोॲनालायझर (EPMA, JEOL JXA-8200) वापरून करण्यात आले. फायलोसिलिकेट आणि कार्बोनेट कणांचे ५ nA वर, नैसर्गिक आणि कृत्रिम मानकांचे १५ keV वर, तर सल्फाइड्स, मॅग्नेटाइट, ऑलिव्हिन आणि पायरोक्सेनचे ३० nA वर विश्लेषण करा. प्रत्येक खनिजासाठी स्वेच्छेने योग्य थ्रेशोल्ड निश्चित करून, इमेजजे १.५३ (ImageJ 1.53) सॉफ्टवेअरचा वापर करून एलिमेंट मॅप्स आणि बीएसई इमेजेसवरून मोडल ग्रेड्सची गणना करण्यात आली.
ओपन युनिव्हर्सिटी (मिल्टन केन्स, यूके) येथे इन्फ्रारेड लेझर फ्लोरिनेशन प्रणाली वापरून ऑक्सिजन समस्थानिक विश्लेषण करण्यात आले. हायाबुसा२ नमुने विविध केंद्रांमध्ये हस्तांतरणासाठी नायट्रोजनने भरलेल्या कंटेनरमध्ये ओपन युनिव्हर्सिटी ३८ येथे पोहोचवण्यात आले.
नमुना भरण्याची प्रक्रिया नायट्रोजन ग्लोव्ह बॉक्समध्ये करण्यात आली, जिथे ऑक्सिजनची पातळी ०.१% पेक्षा कमी राखण्यात आली. हायाबुसा२ च्या विश्लेषणात्मक कामासाठी, एक नवीन निकेल (Ni) नमुना धारक तयार करण्यात आला, ज्यात फक्त दोन नमुना छिद्रे (व्यास २.५ मिमी, खोली ५ मिमी) होती; एक हायाबुसा२ कणांसाठी आणि दुसरे ऑब्सिडियन अंतर्गत मानकासाठी. विश्लेषणादरम्यान, लेझर अभिक्रियेच्या वेळी नमुना धरून ठेवण्यासाठी, हायाबुसा२ पदार्थ असलेल्या नमुना विहिरीला सुमारे १ मिमी जाडीच्या आणि ३ मिमी व्यासाच्या अंतर्गत BaF2 खिडकीने झाकण्यात आले होते. निकेल (Ni) नमुना धारकामध्ये कापलेल्या वायू मिश्रण वाहिनीद्वारे नमुन्याकडे BrF5 चा प्रवाह कायम ठेवण्यात आला. नमुना कक्षाची पुनर्रचना देखील करण्यात आली, जेणेकरून त्याला व्हॅक्यूम फ्लोरिनेशन लाइनमधून काढून नायट्रोजनने भरलेल्या ग्लोव्ह बॉक्समध्ये उघडता येईल. दोन-भागांचा कक्ष तांब्याच्या गॅस्केट असलेल्या कॉम्प्रेशन सीलने आणि EVAC क्विक रिलीज CeFIX 38 चेन क्लॅम्पने सील करण्यात आला. कक्षाच्या वरच्या बाजूला असलेली ३ मिमी जाडीची BaF2 खिडकी नमुना आणि लेझर तापन यांचे एकाच वेळी निरीक्षण करण्यास अनुमती देते. नमुना लोड केल्यानंतर, चेंबरला पुन्हा क्लॅम्प लावा आणि फ्लोरिनेटेड लाइनला पुन्हा जोडा. विश्लेषणापूर्वी, शोषलेला ओलावा काढून टाकण्यासाठी नमुना चेंबरला रात्रभर व्हॅक्यूममध्ये सुमारे ९५°C पर्यंत गरम केले गेले. रात्रभर गरम केल्यानंतर, चेंबरला खोलीच्या तापमानापर्यंत थंड होऊ दिले गेले आणि नंतर नमुना हस्तांतरणादरम्यान वातावरणाच्या संपर्कात आलेल्या भागातील ओलावा काढून टाकण्यासाठी BrF5 च्या तीन भागांनी तो भाग शुद्ध केला गेला. या प्रक्रिया सुनिश्चित करतात की हायाबुसा २ नमुना वातावरणाच्या संपर्कात येत नाही आणि नमुना लोड करताना वातावरणात उघडलेल्या फ्लोरिनेटेड लाइनच्या भागातील ओलाव्यामुळे तो दूषित होत नाही.
रयुगु C0014-4 आणि ऑर्ग्युइल (CI) कणांच्या नमुन्यांचे विश्लेषण एका सुधारित “सिंगल” मोड⁴² मध्ये करण्यात आले, तर Y-82162 (CY) चे विश्लेषण एकाच ट्रेवर अनेक सॅम्पल वेल्स⁴¹ सह करण्यात आले. त्यांच्या निर्जल रचनेमुळे, CY कॉन्ड्राइट्ससाठी एकच पद्धत वापरणे आवश्यक नाही. BrF₅ च्या उपस्थितीत, XYZ गँट्रीवर बसवलेल्या फोटॉन मशीन्स इंक.च्या ५० वॅट (१०.६ µm) शक्तीच्या इन्फ्रारेड CO₂ लेसरचा वापर करून नमुने तापवण्यात आले. अंगभूत व्हिडिओ प्रणाली अभिक्रियेच्या प्रक्रियेवर लक्ष ठेवते. फ्लोरिनीकरणानंतर, मुक्त झालेला O₂ अतिरिक्त फ्लोरीन काढून टाकण्यासाठी दोन क्रायोजेनिक नायट्रोजन ट्रॅप्स आणि KBr च्या तापवलेल्या बेडचा वापर करून शुद्ध करण्यात आला. शुद्ध केलेल्या ऑक्सिजनच्या समस्थानिक रचनेचे विश्लेषण थर्मो फिशर MAT 253 ड्युअल-चॅनल मास स्पेक्ट्रोमीटरवर सुमारे २०० च्या मास रिझोल्यूशनसह करण्यात आले.
काही प्रकरणांमध्ये, नमुन्याच्या अभिक्रियेदरम्यान बाहेर पडलेल्या वायुरूप O2 चे प्रमाण 140 µg पेक्षा कमी होते, जी MAT 253 मास स्पेक्ट्रोमीटरवर बेलो उपकरण वापरण्याची अंदाजे मर्यादा आहे. अशा प्रकरणांमध्ये, विश्लेषणासाठी सूक्ष्म आकारमानाचा वापर केला जातो. हायाबुसा2 कणांचे विश्लेषण केल्यानंतर, ऑब्सिडियन अंतर्गत मानकाचे फ्लोरिनीकरण करण्यात आले आणि त्याच्या ऑक्सिजन समस्थानिकांची रचना निश्चित करण्यात आली.
NF+ NF3+ फ्रॅगमेंटचे आयन वस्तुमान ३३ (१६O१७O) असलेल्या बीममध्ये व्यत्यय आणतात. ही संभाव्य समस्या टाळण्यासाठी, बहुतेक नमुन्यांवर क्रायोजेनिक विलगीकरण प्रक्रिया वापरून प्रक्रिया केली जाते. हे MAT 253 विश्लेषणापूर्वी फॉरवर्ड दिशेने केले जाऊ शकते किंवा विश्लेषित वायूला विशेष मॉलिक्युलर सीव्हमध्ये परत पाठवून आणि क्रायोजेनिक विलगीकरणानंतर त्याला पुन्हा पास करून दुसरे विश्लेषण म्हणून केले जाऊ शकते. क्रायोजेनिक विलगीकरणामध्ये, द्रव नायट्रोजनच्या तापमानावर मॉलिक्युलर सीव्हला वायू पुरवला जातो आणि नंतर त्याला -१३०°C तापमानावर प्राथमिक मॉलिक्युलर सीव्हमध्ये सोडले जाते. विस्तृत चाचणीतून असे दिसून आले आहे की NF+ पहिल्या मॉलिक्युलर सीव्हवरच राहतो आणि या पद्धतीचा वापर करून कोणतेही लक्षणीय फ्रॅक्शनेशन होत नाही.
आमच्या अंतर्गत ऑब्सिडियन मानकांच्या वारंवार केलेल्या विश्लेषणांवर आधारित, बेलो मोडमधील प्रणालीची एकूण अचूकता δ17O साठी ±0.053‰, δ18O साठी ±0.095‰, Δ17O साठी ±0.018‰ (2 sd) आहे. ऑक्सिजन समस्थानिक विश्लेषण मानक डेल्टा नोटेशनमध्ये दिले आहे, जिथे delta18O ची गणना खालीलप्रमाणे केली जाते:
तसेच δ17O साठी 17O/16O गुणोत्तर वापरा. ​​VSMOW हे व्हिएन्ना मीन सी वॉटर स्टँडर्डसाठीचे आंतरराष्ट्रीय मानक आहे. Δ17O हे पृथ्वीच्या फ्रॅक्शनेशन रेषेपासूनचे विचलन दर्शवते आणि त्याच्या गणनेचे सूत्र आहे: Δ17O = δ17O – 0.52 × δ18O. पूरक सारणी ३ मध्ये सादर केलेला सर्व डेटा गॅप-अ‍ॅडजस्ट केलेला आहे.
JAMSTEC, कोची कोअर सॅम्पलिंग इन्स्टिट्यूट येथे हिताची हाय टेक SMI4050 FIB उपकरणाचा वापर करून रयुगु कणांमधून अंदाजे १५० ते २०० nm जाडीचे छेद काढण्यात आले. हे लक्षात घ्या की, इंटरऑब्जेक्ट ट्रान्सफरसाठी N2 वायूने ​​भरलेल्या भांड्यांमधून काढल्यानंतर, प्रक्रिया न केलेल्या कणांच्या प्रक्रिया न केलेल्या तुकड्यांमधून सर्व FIB छेद मिळवण्यात आले. या तुकड्यांचे SR-CT द्वारे मोजमाप केले गेले नाही, परंतु कार्बन K-एज स्पेक्ट्रमवर परिणाम करू शकणारे संभाव्य नुकसान आणि दूषितीकरण टाळण्यासाठी पृथ्वीच्या वातावरणाच्या कमीत कमी संपर्कात ठेवून त्यांच्यावर प्रक्रिया करण्यात आली. टंगस्टनचा संरक्षक थर जमा केल्यानंतर, पृष्ठभागाचे नुकसान कमी करण्यासाठी, स्वारस्य असलेला भाग (२५ × २५ μm² पर्यंत) ३० kV च्या प्रवेगक व्होल्टेजवर, नंतर ५ kV आणि ४० pA च्या प्रोब करंटवर Ga+ आयन बीमने कापला आणि पातळ केला गेला. त्यानंतर हे अतिपातळ छेद FIB ने सुसज्ज असलेल्या मायक्रोमॅनिप्युलेटरचा वापर करून एका मोठ्या तांब्याच्या जाळीवर (कोची मेश) ३९ ठेवण्यात आले.
र्युगु A0098 (१.६३०३ मिग्रॅ) आणि C0068 (०.६४८३ मिग्रॅ) च्या गोळ्या SPring-8 वरील शुद्ध नायट्रोजनने भरलेल्या ग्लोव्ह बॉक्समध्ये, पृथ्वीच्या वातावरणाशी कोणताही संपर्क न होता, शुद्ध उच्च शुद्धता पॉलीथिलीन शीटमध्ये दोनदा सीलबंद करण्यात आल्या. JB-1 (जपानच्या भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण संस्थेने जारी केलेला एक भूवैज्ञानिक संदर्भ खडक) साठी नमुना तयारी टोकियो मेट्रोपॉलिटन युनिव्हर्सिटीमध्ये करण्यात आली.
आयएनएए (INAA) क्योटो विद्यापीठातील एकात्मिक किरणोत्सर्ग आणि अणुविज्ञान संस्थेत आयोजित केले जाते. मूलद्रव्यांच्या प्रमाणीकरणासाठी वापरल्या जाणाऱ्या न्यूक्लाइडच्या अर्धायुष्यानुसार निवडलेल्या वेगवेगळ्या किरणोत्सर्ग चक्रांसह नमुन्यांवर दोनदा किरणोत्सर्ग करण्यात आला. प्रथम, नमुन्यावर एका न्यूमॅटिक किरणोत्सर्ग नलिकेमध्ये ३० सेकंदांसाठी किरणोत्सर्ग करण्यात आला. Mg, Al, Ca, Ti, V आणि Mn यांचे प्रमाण निश्चित करण्यासाठी, आकृती ३ मधील औष्णिक आणि वेगवान न्यूट्रॉनचे प्रवाह अनुक्रमे ४.६ × १०¹² आणि ९.६ × १०¹¹ cm⁻² s⁻¹ आहेत. (n, n) सारख्या व्यत्यय आणणाऱ्या अणुप्रक्रिया दुरुस्त करण्यासाठी MgO (९९.९९% शुद्धता, सोएकावा केमिकल), Al (९९.९% शुद्धता, सोएकावा केमिकल), आणि Si धातू (९९.९९९% शुद्धता, फुजीफिल्म वाको प्युअर केमिकल) यांसारख्या रसायनांवरही किरणोत्सर्ग करण्यात आला. न्यूट्रॉन फ्लक्समधील बदल दुरुस्त करण्यासाठी नमुन्यावर सोडियम क्लोराईड (99.99% शुद्धता; MANAC) ने देखील किरणोत्सर्ग करण्यात आला.
न्यूट्रॉन किरणोत्सर्गानंतर, बाहेरील पॉलीथिलीन शीट बदलून नवीन शीट लावण्यात आली, आणि नमुना व संदर्भामधून उत्सर्जित होणारे गॅमा किरणोत्सर्जन Ge डिटेक्टरने त्वरित मोजण्यात आले. त्याच नमुन्यांवर न्यूमॅटिक इरेडिएशन ट्यूबमध्ये ४ तासांसाठी पुन्हा किरणोत्सर्ग करण्यात आला. Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, तसेच Se, Sb, Os, Ir आणि Au यांचे प्रमाण निश्चित करण्यासाठी, २ मध्ये अनुक्रमे ५.६ x १०¹² आणि १.२ x १०¹² cm⁻² s⁻¹ इतके थर्मल आणि फास्ट न्यूट्रॉन फ्लक्स आहेत. Ga, As, Se, Sb, Os, Ir, आणि Au यांचे नियंत्रण नमुने, या मूलद्रव्यांच्या ज्ञात सांद्रतेच्या मानक द्रावणांचे योग्य प्रमाण (१० ते ५० μg) फिल्टर पेपरच्या दोन तुकड्यांवर लावून आणि त्यानंतर नमुन्यांवर किरणोत्सर्ग करून किरणोत्सर्जित करण्यात आले. गॅमा किरणांची गणना क्योटो विद्यापीठाच्या एकात्मिक किरणोत्सर्ग आणि अणुविज्ञान संस्थेत आणि टोकियो मेट्रोपॉलिटन विद्यापीठाच्या आरआय संशोधन केंद्रात करण्यात आली. आयएनएए (INAA) घटकांच्या परिमाणात्मक निर्धारणासाठी वापरण्यात येणाऱ्या विश्लेषणात्मक प्रक्रिया आणि संदर्भ साहित्य आमच्या मागील कामात वर्णन केल्याप्रमाणेच आहेत.
NIPR येथे र्युगु नमुने A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) आणि C0087 (<1 mg) यांचे विवर्तन नमुने गोळा करण्यासाठी एक्स-रे विवर्तनमापक (रिगाकू स्मार्टलॅब) वापरण्यात आला. NIPR येथे र्युगु नमुने A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) आणि C0087 (<1 mg) यांचे विवर्तन नमुने गोळा करण्यासाठी एक्स-रे विवर्तनमापक (रिगाकू स्मार्टलॅब) वापरण्यात आला. Рентгеновский дифрактометр (रिगाकू स्मार्टलॅब) использовали для сбора дифракционных картин образцов Ryugu A0029 (<1 MG), A0017 (<1 MG), A0017 (<1 MG) एमजी) NIPR मध्ये. NIPR मध्ये Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg), आणि C0087 (<1 mg) नमुन्यांचे विवर्तन नमुने गोळा करण्यासाठी एक्स-रे विवर्तनमापक (Rigaku SmartLab) वापरण्यात आला.使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 mg)、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 和囈囈塈行.使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 mg)、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 和囈囈塈行. Дифрактограммы образцов Ryugu A0029 (<1 ml), A0037 (<1 ml) и C0087 (<1 ml) были получены в NIPR с использовагены в NIPR с использовагенем с использовагением (रिगाकू स्मार्टलॅब). रयुगु A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) आणि C0087 (<1 mg) या नमुन्यांचे एक्स-रे विवर्तन नमुने NIPR येथे एक्स-रे विवर्तनमापक (रिगाकू स्मार्टलॅब) वापरून मिळवण्यात आले.सर्व नमुने नीलम काचेच्या प्लेटचा वापर करून सिलिकॉन नॉन-रिफ्लेक्टिव्ह वेफरवर बारीक पावडरमध्ये दळले गेले आणि नंतर कोणत्याही द्रवाशिवाय (पाणी किंवा अल्कोहोल) सिलिकॉन नॉन-रिफ्लेक्टिव्ह वेफरवर समान रीतीने पसरवले गेले. मोजमापाच्या अटी खालीलप्रमाणे आहेत: ४० kV च्या ट्यूब व्होल्टेजवर आणि ४० mA च्या ट्यूब करंटवर Cu Kα एक्स-रे रेडिएशन तयार केले जाते, मर्यादित स्लिटची लांबी १० मिमी आहे, डायव्हर्जन्स कोन (१/६)° आहे, इन-प्लेन रोटेशन गती २० rpm आहे, आणि रेंज २θ (डबल ब्रॅग कोन) ३-१००° आहे आणि विश्लेषणासाठी सुमारे २८ तास लागतात. ब्रॅग ब्रेंटानो ऑप्टिक्स वापरले गेले. डिटेक्टर हा एक-मितीय सिलिकॉन सेमीकंडक्टर डिटेक्टर (D/teX Ultra 250) आहे. Cu Kβ चे एक्स-रे Ni फिल्टर वापरून काढून टाकण्यात आले. उपलब्ध नमुन्यांचा वापर करून, कृत्रिम मॅग्नेशियन सॅपोनाइट (JCSS-3501, कुनिमाइन इंडस्ट्रीज कं. लि.), सर्पेंटाइन (लीफ सर्पेंटाइन, मियाझू, निक्का) आणि पायरोटाइट (मोनोक्लिनिक 4C, चिहुआ, मेक्सिको वॅट्स) यांच्या मापनांची तुलना शिखरे ओळखण्यासाठी आणि इंटरनॅशनल सेंटर फॉर डिफ्रेक्शन डेटा, डोलोमाइट (PDF 01-071-1662) व मॅग्नेटाइट (PDF 00-019-0629) कडील पावडर फाइल डिफ्रेक्शन डेटा वापरण्यासाठी करण्यात आली. रयुगु येथील डिफ्रेक्शन डेटाची तुलना हायड्रोअल्टर्ड कार्बनीअस काँड्राइट्स, ऑर्ग्युइल सीआय, Y-791198 CM2.4, आणि Y 980115 CY (हीटिंग स्टेज III, 500–750°C) यांच्या डेटाशी देखील करण्यात आली. या तुलनेत ऑर्ग्युइलशी साम्य दिसून आले, परंतु Y-791198 आणि Y 980115 यांच्याशी नाही.
इन्स्टिट्यूट ऑफ मॉलिक्युलर सायन्सेस (ओकाझाकी, जपान) येथील UVSOR सिंक्रोट्रॉन सुविधेवर STXM BL4U चॅनेलचा वापर करून, FIB द्वारे बनवलेल्या नमुन्यांच्या अतिसूक्ष्म छेदांचे कार्बन एज K सह NEXAFS स्पेक्ट्रा मोजण्यात आले. फ्रेनेल झोन प्लेटने प्रकाशीयदृष्ट्या केंद्रित केलेल्या शलाकेचा स्पॉट आकार अंदाजे ५० nm आहे. नियर एज क्षेत्राच्या (२८३.६–२९२.० eV) सूक्ष्म संरचनेसाठी ऊर्जा पायरी ०.१ eV आहे आणि फ्रंट व बॅक फ्रंट क्षेत्रांसाठी ०.५ eV (२८०.०–२८३.५ eV आणि २९२.५–३००.० eV) आहे. प्रत्येक इमेज पिक्सेलसाठी वेळ २ ms निश्चित करण्यात आला होता. निर्वात केल्यानंतर, STXM विश्लेषणात्मक कक्ष सुमारे २० mbar दाबाने हेलियमने भरण्यात आला. यामुळे कक्ष आणि नमुना धारकातील एक्स-रे ऑप्टिक्स उपकरणांचे औष्णिक विचलन कमी करण्यास, तसेच नमुन्याचे नुकसान आणि/किंवा ऑक्सिडीकरण कमी करण्यास मदत होते. aXis2000 सॉफ्टवेअर आणि मालकीच्या STXM डेटा प्रोसेसिंग सॉफ्टवेअरचा वापर करून स्टॅक केलेल्या डेटामधून NEXAFS K-एज कार्बन स्पेक्ट्रा तयार केले गेले. हे लक्षात घ्या की नमुन्याचे ऑक्सिडेशन आणि दूषितीकरण टाळण्यासाठी सॅम्पल ट्रान्सफर केस आणि ग्लोव्हबॉक्सचा वापर केला जातो.
STXM-NEXAFS विश्लेषणानंतर, JAMSTEC NanoSIMS 50L वापरून आयसोटोप इमेजिंगद्वारे रयुगु FIB स्लाइसमधील हायड्रोजन, कार्बन आणि नायट्रोजनच्या समस्थानिक रचनेचे विश्लेषण करण्यात आले. कार्बन आणि नायट्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी सुमारे २ pA आणि हायड्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी सुमारे १३ pA चा एक केंद्रित Cs+ प्राथमिक किरणपुंज नमुन्यावरील सुमारे २४ × २४ µm² ते ३० × ३० µm² क्षेत्रावर रॅस्टराइज केला जातो. तुलनेने मजबूत प्राथमिक किरणपुंज प्रवाहावर ३ मिनिटांच्या प्रीस्प्रेनंतर, दुय्यम किरणपुंजाची तीव्रता स्थिर झाल्यावर प्रत्येक विश्लेषण सुरू करण्यात आले. कार्बन आणि नायट्रोजन समस्थानिकांच्या विश्लेषणासाठी, सुमारे ९००० च्या वस्तुमान विभेदन क्षमतेसह सात इलेक्ट्रॉन मल्टिप्लायर मल्टिप्लेक्स डिटेक्शन वापरून 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– आणि 12C15N– च्या प्रतिमा एकाच वेळी मिळवण्यात आल्या, जे सर्व संबंधित समस्थानिक संयुगे वेगळे करण्यासाठी पुरेसे आहे. हस्तक्षेप (उदा. 13C वर 12C1H आणि 12C15N वर 13C14N). हायड्रोजन समस्थानिकांच्या विश्लेषणासाठी, तीन इलेक्ट्रॉन मल्टिप्लायर वापरून मल्टिपल डिटेक्शनद्वारे सुमारे ३००० च्या वस्तुमान विभेदन क्षमतेसह 1H-, 2D- आणि 12C- प्रतिमा मिळवण्यात आल्या. प्रत्येक विश्लेषणात एकाच क्षेत्राच्या ३० स्कॅन केलेल्या प्रतिमांचा समावेश असतो, ज्यामध्ये कार्बन आणि नायट्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी एक प्रतिमा २५६ × २५६ पिक्सेलची आणि हायड्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी १२८ × १२८ ​​पिक्सेलची असते. कार्बन आणि नायट्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी विलंब वेळ 3000 µs प्रति पिक्सेल आहे आणि हायड्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी 5000 µs प्रति पिक्सेल आहे. आम्ही इन्स्ट्रुमेंटल मास फ्रॅक्शनेशन45 कॅलिब्रेट करण्यासाठी हायड्रोजन, कार्बन आणि नायट्रोजन समस्थानिक मानक म्हणून 1-हायड्रॉक्सीबेंझोट्रायझोल हायड्रेट वापरले आहे.
FIB C0068-25 प्रोफाइलमधील सौरपूर्व ग्रॅफाइटची सिलिकॉन समस्थानिक रचना निश्चित करण्यासाठी, आम्ही सुमारे ९००० च्या वस्तुमान विभेदन क्षमतेसह सहा इलेक्ट्रॉन गुणकांचा वापर केला. प्रतिमांमध्ये २५६ × २५६ पिक्सेल असून प्रति पिक्सेल ३००० मायक्रोसेकंदचा विलंब वेळ आहे. आम्ही हायड्रोजन, कार्बन आणि सिलिकॉन समस्थानिक मानक म्हणून सिलिकॉन वेफर्सचा वापर करून वस्तुमान विलगीकरण उपकरणाचे अंशांकन केले.
आयसोटोप प्रतिमांवर नासाच्या नॅनोसिम्स४५ (NanoSIMS45) इमेजिंग सॉफ्टवेअरचा वापर करून प्रक्रिया करण्यात आली. इलेक्ट्रॉन मल्टिप्लायर डेड टाइम (४४ नॅनोसेकंद) आणि क्वासी-सायमल्टेनियस अरायव्हल इफेक्ट्ससाठी डेटा दुरुस्त करण्यात आला. प्रतिमा मिळवताना होणारे इमेज ड्रिफ्ट दुरुस्त करण्यासाठी प्रत्येक प्रतिमेसाठी वेगवेगळे स्कॅन अलाइनमेंट वापरण्यात आले. प्रत्येक स्कॅन पिक्सेलसाठी, प्रत्येक प्रतिमेतील सेकंडरी आयन्सची बेरीज करून अंतिम आयसोटोप प्रतिमा तयार केली जाते.
STXM-NEXAFS आणि NanoSIMS विश्लेषणानंतर, त्याच FIB सेक्शन्सची तपासणी कोची, JAMSTEC येथे २०० kV च्या प्रवेगक व्होल्टेजवर ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप (JEOL JEM-ARM200F) वापरून करण्यात आली. सूक्ष्मसंरचनेचे निरीक्षण ब्राइट-फिल्ड TEM आणि डार्क फिल्डमधील हाय-अँगल स्कॅनिंग TEM वापरून करण्यात आले. स्पॉट इलेक्ट्रॉन डिफ्रेक्शन आणि लॅटिस बँड इमेजिंगद्वारे खनिज टप्पे (mineral phases) ओळखण्यात आले, आणि १०० mm² सिलिकॉन ड्रिफ्ट डिटेक्टर व JEOL ॲनालिसिस स्टेशन ४.३० सॉफ्टवेअरसह EDS द्वारे रासायनिक विश्लेषण करण्यात आले. परिमाणात्मक विश्लेषणासाठी, प्रत्येक मूलद्रव्याची वैशिष्ट्यपूर्ण क्ष-किरण तीव्रता TEM स्कॅनिंग मोडमध्ये ३० सेकंदांच्या निश्चित डेटा संपादन वेळेसह, ~१०० × १०० nm² च्या बीम स्कॅनिंग क्षेत्रासह आणि ५० pA च्या बीम प्रवाहाने मोजण्यात आली. नैसर्गिक पायरोपागार्नेटच्या मानकावरून मिळवलेल्या, जाडीनुसार समायोजित केलेल्या प्रायोगिक गुणांक k चा वापर करून स्तरित सिलिकेट्समधील (Si + Al)-Mg-Fe हे गुणोत्तर निश्चित करण्यात आले.
या अभ्यासात वापरलेल्या सर्व प्रतिमा आणि विश्लेषणे JAXA डेटा आर्काइव्हिंग अँड कम्युनिकेशन सिस्टम (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2 वर उपलब्ध आहेत. हा लेख मूळ डेटा प्रदान करतो.
किटारी, के. व इतर. हायाबुसा2 NIRS3 उपकरणाद्वारे निरीक्षण केल्यानुसार लघुग्रह 162173 रयुगुच्या पृष्ठभागाची रचना. सायन्स 364, 272–275.
किम, ए.जे. यामाटो-प्रकारचे कार्बनयुक्त चॉन्ड्राइट्स (CY): रयुगु लघुग्रहाच्या पृष्ठभागाचे अनुरूप? जिओकेमिस्ट्री 79, 125531 (2019).
पिलोरजेट, एस. व इतर. मायक्रोओमेगा हायपरस्पेक्ट्रल मायक्रोस्कोप वापरून र्युगु नमुन्यांचे पहिले संघटन विश्लेषण केले गेले. नॅशनल अॅस्ट्रॉन. 6, 221–225 (2021).
याडा, टी. व इतर. र्युगु नावाच्या सी-प्रकारच्या लघुग्रहावरून परत आणलेल्या हयाबुसा2 नमुन्याचे प्राथमिक विश्लेषण. नॅशनल अॅस्ट्रॉन. 6, 214–220 (2021).