Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझर आवृत्तीला मर्यादित CSS सपोर्ट आहे. सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अपडेटेड ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये कंपॅटिबिलिटी मोड अक्षम करा). दरम्यान, सतत सपोर्ट सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही साइटला स्टाईल आणि जावास्क्रिप्टशिवाय रेंडर करू.
अस्थिर आणि सेंद्रिय पदार्थांनी समृद्ध असलेले, सी-प्रकारचे लघुग्रह पृथ्वीवरील पाण्याच्या मुख्य स्त्रोतांपैकी एक असू शकतात. सध्या, कार्बन-वाहक कॉन्ड्राइट्स त्यांच्या रासायनिक रचनेची सर्वोत्तम कल्पना देतात, परंतु उल्कापिंडांबद्दलची माहिती विकृत आहे: केवळ सर्वात टिकाऊ प्रकार वातावरणात प्रवेश करतात आणि नंतर पृथ्वीच्या वातावरणाशी संवाद साधतात. येथे आम्ही हयाबुसा-२ अंतराळयानाने पृथ्वीवर पोहोचवलेल्या प्राथमिक रयुगु कणाच्या तपशीलवार आकारमानात्मक आणि सूक्ष्म विश्लेषणात्मक अभ्यासाचे निकाल सादर करतो. रयुगु कण रासायनिकदृष्ट्या अखंडित परंतु पाण्याने बदललेल्या सीआय (इवुना-प्रकार) कॉन्ड्राइट्सशी रचनेत जवळचे जुळणारे दर्शवितात, जे सौर मंडळाच्या एकूण रचनेचे सूचक म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. हा नमुना समृद्ध अ‍ॅलिफॅटिक ऑरगॅनिक्स आणि स्तरित सिलिकेट्समधील एक जटिल अवकाशीय संबंध दर्शवितो आणि पाण्याच्या क्षरणादरम्यान सुमारे 30 °C चे कमाल तापमान दर्शवितो. आम्हाला बाह्य सौर उत्पत्तीशी सुसंगत ड्युटेरियम आणि डायझोनियमची विपुलता आढळली. रयुगु कण हे आतापर्यंत अभ्यासलेले सर्वात अदूषित आणि अविभाज्य एलियन पदार्थ आहेत आणि सौर मंडळाच्या एकूण रचनेत सर्वात योग्य आहेत.
जून २०१८ ते नोव्हेंबर २०१९ पर्यंत, जपान एरोस्पेस एक्सप्लोरेशन एजन्सीच्या (JAXA) Hayabusa2 अंतराळयानाने लघुग्रह Ryugu चे विस्तृत दूरस्थ सर्वेक्षण केले. Hayabusa-2 मधील Near Infrared Spectrometer (NIRS3) मधील डेटावरून असे सूचित होते की Ryugu हा थर्मली आणि/किंवा शॉक-मेटामॉर्फिक कार्बोनेशियस कॉन्ड्राइट्स सारख्या पदार्थापासून बनलेला असू शकतो. सर्वात जवळचा सामना CY chondrite (Yamato प्रकार) 2 आहे. Ryugu चा कमी अल्बेडो मोठ्या प्रमाणात कार्बन-समृद्ध घटकांच्या उपस्थितीने, तसेच कण आकार, सच्छिद्रता आणि स्थानिक हवामान प्रभावांद्वारे स्पष्ट केला जाऊ शकतो. Hayabusa-2 अंतराळयानाने Ryuga वर दोन लँडिंग केले आणि नमुना संकलन केले. २१ फेब्रुवारी २०१९ रोजी पहिल्या लँडिंग दरम्यान, पृष्ठभागाची सामग्री मिळाली, जी रिटर्न कॅप्सूलच्या कंपार्टमेंट A मध्ये साठवली गेली आणि ११ जुलै २०१९ रोजी दुसऱ्या लँडिंग दरम्यान, एका लहान पोर्टेबल इम्पॅक्टरने तयार केलेल्या कृत्रिम विवराजवळ सामग्री गोळा केली गेली. हे नमुने वॉर्ड सी मध्ये साठवले जातात. JAXA-व्यवस्थापित सुविधांमधील विशेष, अदूषित आणि शुद्ध नायट्रोजनने भरलेल्या चेंबरमध्ये स्टेज १ मधील कणांचे प्रारंभिक गैर-विध्वंसक वैशिष्ट्यीकरण दर्शविते की रयुगु कण बहुतेक CI4 कॉन्ड्राइट्ससारखे होते आणि "विविध स्तरांचे भिन्नता" प्रदर्शित करतात. CY किंवा CI कॉन्ड्राइट्ससारखे रयुगुचे परस्परविरोधी वर्गीकरण, केवळ रयुगु कणांच्या तपशीलवार समस्थानिक, मूलद्रव्य आणि खनिज वैशिष्ट्यीकरणाद्वारे सोडवले जाऊ शकते. येथे सादर केलेले निकाल लघुग्रह रयुगुच्या एकूण रचनेसाठी या दोन प्राथमिक स्पष्टीकरणांपैकी कोणते सर्वात जास्त संभाव्य आहे हे ठरवण्यासाठी एक ठोस आधार प्रदान करतात.
कोची टीमचे व्यवस्थापन करण्यासाठी फेज २ मध्ये आठ रयुगु पेलेट्स (एकूण अंदाजे ६० मिलीग्राम), चेंबर ए मधील चार आणि चेंबर सी मधील चार, नियुक्त करण्यात आले होते. या अभ्यासाचे मुख्य उद्दिष्ट लघुग्रह रयुगुचे स्वरूप, उत्पत्ती आणि उत्क्रांतीचा इतिहास स्पष्ट करणे आणि कॉन्ड्राइट्स, इंटरप्लॅनेटरी डस्ट कण (IDPs) आणि परत येणारे धूमकेतू यांसारख्या इतर ज्ञात अलौकिक नमुन्यांशी समानता आणि फरक दस्तऐवजीकरण करणे आहे. नासाच्या स्टारडस्ट मोहिमेद्वारे गोळा केलेले नमुने.
पाच रयुगु धान्यांचे (A0029, A0037, C0009, C0014 आणि C0068) तपशीलवार खनिज विश्लेषणातून असे दिसून आले की ते प्रामुख्याने बारीक आणि खडबडीत फायलोसिलिकेट्स (~64–88 खंड%; आकृती 1a, b, पूरक आकृती 1) बनलेले आहेत. आणि अतिरिक्त तक्ता 1). खडबडीत फायलोसिलिकेट्स बारीक, फायलोसिलिकेट्स-समृद्ध मॅट्रिक्समध्ये (काही मायक्रॉनपेक्षा कमी आकारात) पिनेट समुच्चय म्हणून आढळतात. स्तरित सिलिकेट कण सर्पेन्टाइन-सॅपोनाइट सिम्बियंट्स आहेत (आकृती 1c). (Si + Al)-Mg-Fe नकाशा देखील दर्शवितो की मोठ्या प्रमाणात स्तरित सिलिकेट मॅट्रिक्समध्ये सर्पेन्टाइन आणि सॅपोनाइट दरम्यान मध्यवर्ती रचना असते (आकृती 2a, b). फायलोसिलिकेट मॅट्रिक्समध्ये कार्बोनेट खनिजे (~२–२१ व्हॉल्यूम%), सल्फाइड खनिजे (~२.४–५.५ व्हॉल्यूम%) आणि मॅग्नेटाइट (~३.६–६.८ व्हॉल्यूम%) असतात. या अभ्यासात तपासलेल्या एका कणात (C0009) थोड्या प्रमाणात (~०.५ व्हॉल्यूम%) निर्जल सिलिकेट्स (ऑलिव्हिन आणि पायरोक्सिन) होते, जे कच्च्या रयुगु दगडापासून बनवलेल्या स्रोताची ओळख पटवण्यास मदत करू शकते. हे निर्जल सिलिकेट रयुगु गोळ्यांमध्ये दुर्मिळ आहे आणि फक्त C0009 गोळ्यामध्ये सकारात्मकरित्या ओळखले गेले. कार्बोनेट्स मॅट्रिक्समध्ये तुकड्यांच्या स्वरूपात (काहीशे मायक्रॉनपेक्षा कमी), बहुतेक डोलोमाइट, कमी प्रमाणात कॅल्शियम कार्बोनेट आणि ब्रिनेलसह उपस्थित असतात. मॅग्नेटाइट वेगळे कण, फ्रॅम्बॉइड्स, प्लेक्स किंवा गोलाकार समुच्चय म्हणून आढळते. सल्फाइड्स प्रामुख्याने पायरोटाइटद्वारे अनियमित षटकोनी प्रिझम/प्लेट्स किंवा लॅथच्या स्वरूपात दर्शविले जातात. मॅट्रिक्समध्ये मोठ्या प्रमाणात सबमायक्रॉन पेंटलँडाइट किंवा पायरोटाइटसह संयोजनात असते. कार्बन-समृद्ध अवस्था (<१० µm आकारात) फायलोसिलिकेट-समृद्ध मॅट्रिक्समध्ये सर्वत्र आढळतात. कार्बन-समृद्ध अवस्था (<१० µm आकारात) फायलोसिलिकेट-समृद्ध मॅट्रिक्समध्ये सर्वत्र आढळतात. Богатые углеродом фазы (размером <10 мкм) встречаются повсеместно в богатой филлосиликатами матрице. कार्बन-समृद्ध अवस्था (<१० µm आकारात) फायलोसिलिकेट-समृद्ध मॅट्रिक्समध्ये 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. फायलोसिलिकेटयुक्त मॅट्रिक्समध्ये कार्बनयुक्त टप्पे (<१० µm आकाराचे) प्रामुख्याने आढळतात.इतर सहायक खनिजे पूरक तक्ता १ मध्ये दर्शविली आहेत. C0087 आणि A0029 आणि A0037 मिश्रणाच्या एक्स-रे विवर्तन नमुन्यावरून निश्चित केलेल्या खनिजांची यादी CI (ऑर्गेइल) कॉन्ड्राइटमध्ये निश्चित केलेल्याशी खूप सुसंगत आहे, परंतु CY आणि CM (मिघेई प्रकार) कॉन्ड्राइट्सपेक्षा खूप वेगळी आहे (विस्तारित डेटा आणि पूरक आकृती २ सह आकृती १). रयुगु धान्यांचे एकूण घटक प्रमाण (A0098, C0068) कॉन्ड्राइट 6 CI (विस्तारित डेटा, आकृती २ आणि पूरक तक्ता २) शी देखील सुसंगत आहे. याउलट, CM कॉन्ड्राइट्स मध्यम आणि अत्यंत अस्थिर घटकांमध्ये, विशेषतः Mn आणि Zn मध्ये कमी होतात आणि रीफ्रॅक्टरी घटकांमध्ये जास्त असतात. काही घटकांची सांद्रता मोठ्या प्रमाणात बदलते, जी वैयक्तिक कणांच्या लहान आकारामुळे आणि परिणामी नमुना पूर्वाग्रहामुळे नमुन्याच्या अंतर्निहित विषमतेचे प्रतिबिंब असू शकते. सर्व पेट्रोलॉजिकल, मिनरलॉजिकल आणि एलिमेंटल वैशिष्ट्ये दर्शवितात की रयुगु धान्य हे कॉन्ड्राइट्स CI8,9,10 सारखेच आहेत. एक उल्लेखनीय अपवाद म्हणजे रयुगु धान्यांमध्ये फेरिहायड्राइट आणि सल्फेटची अनुपस्थिती, जे सूचित करते की CI कॉन्ड्राइट्समधील ही खनिजे स्थलीय हवामानामुळे तयार झाली आहेत.
a, Mg Kα (लाल), Ca Kα (हिरवा), Fe Kα (निळा), आणि S Kα (पिवळा) कोरड्या पॉलिश केलेल्या भाग C0068 ची संयुक्त एक्स-रे प्रतिमा. या अंशात स्तरित सिलिकेट्स (लाल: ~88 व्हॉल्यूम%), कार्बोनेट्स (डोलोमाइट; हलका हिरवा: ~1.6 व्हॉल्यूम%), मॅग्नेटाइट (निळा: ~5.3 व्हॉल्यूम%) आणि सल्फाइड्स (पिवळा: सल्फाइड = ~2.5% व्हॉल्यूम. निबंध) यांचा समावेश आहे. b, a वर बॅकस्कॅटर्ड इलेक्ट्रॉनमधील समोच्च प्रदेशाची प्रतिमा. ब्रू - अपरिपक्व; डोल - डोलोमाइट; FeS म्हणजे लोह सल्फाइड; मॅग - मॅग्नेटाइट; रस - साबण दगड; Srp - सर्पेंटाइन. c, अनुक्रमे 0.7 nm आणि 1.1 nm च्या सर्पेंटाइन आणि सपोनाइट जाळीच्या पट्ट्या दर्शविणाऱ्या विशिष्ट सॅपोनाइट-सर्पेंटाइन इंटरग्रोथची उच्च-रिझोल्यूशन ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (TEM) प्रतिमा.
रयुगु A0037 (घन लाल वर्तुळे) आणि C0068 (घन निळे वर्तुळे) कणांच्या मॅट्रिक्स आणि स्तरित सिलिकेट (% वर) ची रचना (Si+Al)-Mg-Fe टर्नरी सिस्टीममध्ये दर्शविली आहे. a, इलेक्ट्रॉन प्रोब मायक्रोअनालिसिस (EPMA) चे निकाल CI कॉन्ड्राइट्स (Ivuna, Orgueil, Alais)16 विरुद्ध प्लॉट केलेले आहेत जे तुलनासाठी राखाडी रंगात दाखवले आहेत. b, ऑर्गेइल9 आणि मर्चिसन46 उल्कापिंड आणि हायड्रेटेड IDP47 शी तुलना करण्यासाठी TEM (STEM) आणि ऊर्जा विखुरलेले एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (EDS) विश्लेषण स्कॅनिंग केले आहे. लोह सल्फाइडचे लहान कण टाळून बारीक आणि खडबडीत फायलोसिलिकेट्सचे विश्लेषण केले गेले. a आणि b मधील ठिपकेदार रेषा सॅपोनाइट आणि सर्पेंटाइनच्या विघटन रेषा दर्शवितात. a मधील लोह-समृद्ध रचना स्तरित सिलिकेट धान्यांमधील सबमायक्रॉन लोह सल्फाइड धान्यांमुळे असू शकते, जी EPMA विश्लेषणाच्या स्थानिक रिझोल्यूशनद्वारे वगळता येत नाही. b मधील सॅपोनाइटपेक्षा जास्त Si सामग्री असलेले डेटा पॉइंट्स फायलोसिलिकेट थराच्या इंटरस्टिसमध्ये नॅनोसाइज्ड अमॉर्फस सिलिकॉन-समृद्ध पदार्थाच्या उपस्थितीमुळे असू शकतात. विश्लेषणांची संख्या: A0037 साठी N=69, EPMA साठी N=68, C0068 साठी N=68, A0037 साठी N=19 आणि STEM-EDS साठी C0068 साठी N=27. c, ट्रायऑक्सी कण Ryugu C0014-4 चा समस्थानिक नकाशा CI (Orgueil), CY (Y-82162) आणि साहित्य डेटा (CM आणि C2-ung)41,48,49 च्या तुलनेत. आम्ही Orgueil आणि Y-82162 उल्कापिंडांसाठी डेटा मिळवला आहे. CCAM ही निर्जल कार्बोनेशियस कॉन्ड्राइट खनिजांची एक रेषा आहे, TFL ही जमीन विभाजक रेषा आहे. रयुगु कण C0014-4, CI कॉन्ड्राइट (ऑर्गेइल) आणि CY कॉन्ड्राइट (Y-82162) चे d, Δ17O आणि δ18O नकाशे (हा अभ्यास). Δ17O_Ryugu: Δ17O C0014-1 चे मूल्य. Δ17O_Orgueil: ऑर्गेइलसाठी सरासरी Δ17O मूल्य. Δ17O_Y-82162: Y-82162 साठी सरासरी Δ17O मूल्य. साहित्य 41, 48, 49 मधील CI आणि CY डेटा देखील तुलनासाठी दर्शविला आहे.
लेसर फ्लोरिनेशन (पद्धती) द्वारे ग्रॅन्युलर C0014 पासून काढलेल्या पदार्थाच्या 1.83 मिलीग्राम नमुन्यावर ऑक्सिजनचे वस्तुमान समस्थानिक विश्लेषण केले गेले. तुलनेसाठी, आम्ही ऑर्गेइल (CI) च्या सात प्रती (एकूण वस्तुमान = 8.96 मिलीग्राम) आणि Y-82162 (CY) च्या सात प्रती (एकूण वस्तुमान = 5.11 मिलीग्राम) चालवल्या (पूरक तक्ता 3).
आकृती २d मध्ये Y-82162 च्या तुलनेत ऑर्गेइल आणि रयुगुच्या वजनाच्या सरासरी कणांमध्ये Δ17O आणि δ18O चे स्पष्ट पृथक्करण दाखवले आहे. रयुगु C0014-4 कणाचा Δ17O हा ऑर्गेइल कणापेक्षा जास्त आहे, जरी तो 2 sd वर ओव्हरलॅप असला तरी. रयुगु कणांमध्ये ऑर्गेइलच्या तुलनेत Δ17O मूल्ये जास्त आहेत, जी १८६४ मध्ये त्याच्या पतनापासूनच्या स्थलीय प्रदूषणाचे प्रतिबिंबित करू शकतात. स्थलीय वातावरणात हवामान बदलामुळे वातावरणातील ऑक्सिजनचा समावेश होतो, ज्यामुळे एकूण विश्लेषण स्थलीय अंश रेषेच्या (TFL) जवळ येते. हा निष्कर्ष खनिजशास्त्रीय डेटाशी (पूर्वी चर्चा केलेल्या) सुसंगत आहे की रयुगु धान्यांमध्ये हायड्रेट्स किंवा सल्फेट नसतात, तर ऑर्गेइलमध्ये असतात.
वरील खनिजशास्त्रीय डेटाच्या आधारे, हे निकाल रयुगु धान्य आणि सीआय कॉन्ड्राइट्समधील संबंधांना समर्थन देतात, परंतु सीवाय कॉन्ड्राइट्सच्या संबंधांना नाकारतात. रयुगु धान्य सीवाय कॉन्ड्राइट्सशी संबंधित नाहीत ही वस्तुस्थिती गोंधळात टाकणारी आहे, जे निर्जलीकरण खनिजशास्त्राची स्पष्ट चिन्हे दर्शवितात, हे गोंधळात टाकणारे आहे. रयुगुच्या कक्षीय निरीक्षणांवरून असे दिसून येते की ते निर्जलीकरणातून गेले आहे आणि म्हणूनच ते कदाचित सीवाय पदार्थापासून बनलेले आहे. या स्पष्ट फरकाची कारणे अस्पष्ट आहेत. इतर रयुगु कणांचे ऑक्सिजन समस्थानिक विश्लेषण एका सहचर पेपर १२ मध्ये सादर केले आहे. तथापि, या विस्तारित डेटा सेटचे परिणाम रयुगु कण आणि सीआय कॉन्ड्राइट्समधील संबंधांशी देखील सुसंगत आहेत.
समन्वित सूक्ष्म विश्लेषण तंत्रांचा वापर करून (पूरक आकृती 3), आम्ही केंद्रित आयन बीम अंश (FIB) C0068.25 (आकृती 3a–f) च्या संपूर्ण पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळावर सेंद्रिय कार्बनचे अवकाशीय वितरण तपासले. विभाग C0068.25 मधील जवळच्या काठावर कार्बनचा सूक्ष्म रचना एक्स-रे शोषण स्पेक्ट्रा (NEXAFS) अनेक कार्यात्मक गट दर्शवितो - सुगंधी किंवा C=C (285.2 eV), C=O (286.5 eV), CH (287.5 eV) आणि C( =O)O (288.8 eV) - ग्राफीन रचना 291.7 eV (आकृती 3a) वर अनुपस्थित आहे, ज्याचा अर्थ कमी प्रमाणात थर्मल भिन्नता आहे. C0068.25 च्या आंशिक सेंद्रियांचा मजबूत CH शिखर (287.5 eV) पूर्वी अभ्यासलेल्या कार्बोनेशियस कॉन्ड्राइट्सच्या अघुलनशील सेंद्रियांपेक्षा वेगळा आहे आणि स्टारडस्ट मोहिमेद्वारे मिळवलेल्या IDP14 आणि कॉमेटरी कणांशी अधिक साम्य आहे. २८७.५ eV वर एक मजबूत CH शिखर आणि २८५.२ eV वर एक अतिशय कमकुवत सुगंधी किंवा C=C शिखर दर्शविते की सेंद्रिय संयुगे अ‍ॅलिफॅटिक संयुगांनी समृद्ध असतात (आकृती ३अ आणि पूरक आकृती ३अ). अ‍ॅलिफॅटिक सेंद्रिय संयुगांनी समृद्ध असलेले क्षेत्र खडबडीत-दाणेदार फायलोसिलिकेट्समध्ये तसेच कमकुवत सुगंधी (किंवा C=C) कार्बन रचना असलेल्या क्षेत्रांमध्ये (आकृती ३क,ड) स्थानिकीकृत आहेत. याउलट, A0037,22 (पूरक आकृती ३) मध्ये अ‍ॅलिफॅटिक कार्बन-समृद्ध प्रदेशांचे अंशतः कमी प्रमाण दिसून आले. या धान्यांच्या अंतर्निहित खनिजशास्त्रात कार्बोनेट समृद्ध आहेत, जे कॉन्ड्राइट CI १६ सारखे आहेत, जे स्त्रोताच्या पाण्याचे व्यापक बदल सूचित करतात (पूरक तक्ता १). कार्बोनेट्सशी संबंधित सेंद्रिय संयुगांमध्ये कार्बोनिल आणि कार्बोक्सिल कार्यात्मक गटांच्या उच्च सांद्रतेला ऑक्सिडायझिंग परिस्थिती अनुकूल असेल. अ‍ॅलिफॅटिक कार्बन संरचना असलेल्या सेंद्रिय पदार्थांचे सबमायक्रॉन वितरण खडबडीत-दाणेदार स्तरित सिलिकेटच्या वितरणापेक्षा खूप वेगळे असू शकते. टागिश सरोवरातील उल्कापिंडात फायलोसिलिकेट-OH शी संबंधित अ‍ॅलिफॅटिक सेंद्रिय संयुगांचे संकेत आढळले. समन्वित सूक्ष्म विश्लेषणात्मक डेटा असे सूचित करतो की अ‍ॅलिफॅटिक संयुगांनी समृद्ध सेंद्रिय पदार्थ सी-प्रकारच्या लघुग्रहांमध्ये व्यापक असू शकतात आणि फायलोसिलिकेटशी जवळून संबंधित असू शकतात. हा निष्कर्ष जवळच्या-इन्फ्रारेड हायपरस्पेक्ट्रल सूक्ष्मदर्शक असलेल्या मायक्रोओमेगा द्वारे प्रदर्शित केलेल्या रयुगु कणांमध्ये अ‍ॅलिफॅटिक/सुगंधित CH च्या मागील अहवालांशी सुसंगत आहे. एक महत्त्वाचा आणि न सुटलेला प्रश्न म्हणजे या अभ्यासात आढळलेल्या खडबडीत-दाणेदार फायलोसिलिकेटशी संबंधित अ‍ॅलिफॅटिक कार्बन-समृद्ध सेंद्रिय संयुगांचे अद्वितीय गुणधर्म फक्त रायगु लघुग्रहावर आढळतात का.
a, NEXAFS कार्बन स्पेक्ट्रा सुगंधी (C=C) समृद्ध प्रदेश (लाल), अ‍ॅलिफॅटिक समृद्ध प्रदेश (हिरवा) आणि मॅट्रिक्स (निळा) मध्ये 292 eV पर्यंत सामान्यीकृत केला गेला. तुलना करण्यासाठी राखाडी रेषा मर्चिसन 13 अघुलनशील सेंद्रिय स्पेक्ट्रम आहे. au, आर्बिट्रेशन युनिट. b, स्कॅनिंग ट्रान्समिशन एक्स-रे मायक्रोस्कोपी (STXM) कार्बन K-एजची वर्णक्रमीय प्रतिमा दर्शविते की विभाग कार्बनने व्यापलेला आहे. c, सुगंधी (C=C) समृद्ध प्रदेश (लाल), अ‍ॅलिफॅटिक समृद्ध प्रदेश (हिरवा) आणि मॅट्रिक्स (निळा) असलेले RGB संमिश्र प्लॉट. d, अ‍ॅलिफॅटिक संयुगांनी समृद्ध सेंद्रिय पदार्थ खडबडीत-दाणेदार फायलोसिलिकेटमध्ये केंद्रित आहेत, क्षेत्र b आणि c मधील पांढऱ्या ठिपकेदार बॉक्समधून मोठे केले आहे. e, b आणि c मधील पांढऱ्या ठिपकेदार बॉक्समधून मोठे केलेल्या क्षेत्रात मोठे नॅनोस्फीअर (ng-1). साठी: पायरोटाइट. Pn: निकेल-क्रोमाइट. f, नॅनोस्केल सेकंडरी आयन मास स्पेक्ट्रोमेट्री (नॅनोसिम्स), हायड्रोजन (1H), कार्बन (12C), आणि नायट्रोजन (12C14N) मूलद्रव्यांच्या प्रतिमा, 12C/1H घटकांच्या गुणोत्तराच्या प्रतिमा, आणि क्रॉस δD, δ13C, आणि δ15N समस्थानिकांच्या प्रतिमा - विभाग PG-1: अत्यंत 13C समृद्धीसह प्रीसोलर ग्रेफाइट (पूरक तक्ता 4).
मर्चिसन उल्कापिंडांमधील सेंद्रिय पदार्थांच्या ऱ्हासाच्या गतिज अभ्यासातून रयुगु धान्यांमध्ये समृद्ध असलेल्या अ‍ॅलिफॅटिक सेंद्रिय पदार्थांच्या विषम वितरणाबद्दल महत्त्वाची माहिती मिळू शकते. या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की सेंद्रिय पदार्थांमधील अ‍ॅलिफॅटिक CH बंध मूळ ठिकाणी सुमारे 30°C च्या कमाल तापमानापर्यंत टिकून राहतात आणि/किंवा वेळ-तापमान संबंधांनुसार बदलतात (उदा. 100°C वर 200 वर्षे आणि 0°C वर 100 दशलक्ष वर्षे). . जर पूर्वसूचक विशिष्ट वेळेपेक्षा जास्त काळ दिलेल्या तापमानावर गरम केले नाही, तर फायलोसिलिकेटने समृद्ध अ‍ॅलिफॅटिक सेंद्रिय पदार्थांचे मूळ वितरण जतन केले जाऊ शकते. तथापि, स्त्रोत खडकाच्या पाण्यातील बदल हे स्पष्टीकरण गुंतागुंतीचे करू शकतात, कारण कार्बोनेट-समृद्ध A0037 फायलोसिलिकेटशी संबंधित कोणतेही कार्बन-समृद्ध अ‍ॅलिफॅटिक प्रदेश दर्शवत नाही. हा कमी तापमानातील बदल अंदाजे रयुगु धान्यांमध्ये क्यूबिक फेल्डस्पारच्या उपस्थितीशी संबंधित आहे (पूरक तक्ता 1) 20.
अपूर्णांक C0068.25 (ng-1; आकृती 3a–c,e) मध्ये एक मोठा नॅनोस्फीअर आहे जो अत्यंत सुगंधित (किंवा C=C), मध्यम प्रमाणात अ‍ॅलिफॅटिक आणि C(=O)O आणि C=O चे कमकुवत स्पेक्ट्रा दर्शवितो. अ‍ॅलिफॅटिक कार्बनची स्वाक्षरी कॉन्ड्राइट्सशी संबंधित मोठ्या प्रमाणात अघुलनशील सेंद्रिय आणि सेंद्रिय नॅनोस्फीअरच्या स्वाक्षरीशी जुळत नाही (आकृती 3a) 17,21. लेक टागिशमधील नॅनोस्फीअर्सच्या रमन आणि इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषणातून असे दिसून आले की त्यामध्ये अ‍ॅलिफॅटिक आणि ऑक्सिडाइज्ड सेंद्रिय संयुगे आणि जटिल रचना असलेले विकृत पॉलीसायक्लिक सुगंधी सेंद्रिय संयुगे असतात22,23. आजूबाजूच्या मॅट्रिक्समध्ये अ‍ॅलिफॅटिक संयुगांनी समृद्ध सेंद्रिय असल्याने, ng-1 मधील अ‍ॅलिफॅटिक कार्बनची स्वाक्षरी एक विश्लेषणात्मक कलाकृती असू शकते. मनोरंजकपणे, ng-1 मध्ये एम्बेडेड अ‍ॅमॉर्फस सिलिकेट्स (आकृती 3e) असतात, एक पोत जो अद्याप कोणत्याही बाह्य सेंद्रियांसाठी नोंदवलेला नाही. अनाकार सिलिकेट्स हे ng-1 चे नैसर्गिक घटक असू शकतात किंवा विश्लेषणादरम्यान आयन आणि/किंवा इलेक्ट्रॉन बीमद्वारे जलीय/निर्जल सिलिकेट्सचे अनाकारीकरण झाल्यामुळे उद्भवू शकतात.
C0068.25 विभागातील (आकृती 3f) नॅनोसिम्स आयन प्रतिमा δ13C आणि δ15N मध्ये एकसमान बदल दर्शवितात, 30,811‰ च्या मोठ्या 13C संवर्धनासह प्रीसोलर ग्रेन वगळता (आकृती 3f मधील δ13C प्रतिमेमध्ये PG-1) (पूरक तक्ता 4). एक्स-रे प्राथमिक धान्य प्रतिमा आणि उच्च-रिझोल्यूशन TEM प्रतिमा केवळ कार्बन सांद्रता आणि 0.3 nm च्या बेसल प्लेनमधील अंतर दर्शवितात, जे ग्रेफाइटशी संबंधित आहे. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की खडबडीत-दाणेदार फायलोसिलिकेट्सशी संबंधित अ‍ॅलिफॅटिक सेंद्रिय पदार्थाने समृद्ध δD (841 ± 394‰) आणि δ15N (169 ± 95‰) ची मूल्ये संपूर्ण प्रदेश C (δD = 528 ± 139‰) च्या सरासरीपेक्षा किंचित जास्त असल्याचे दिसून येते. ‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) C0068.25 मध्ये (पूरक तक्ता 4). हे निरीक्षण असे सूचित करते की खरखरीत दाणेदार फायलोसिलिकेट्समधील अ‍ॅलिफॅटिक-समृद्ध सेंद्रिये आसपासच्या सेंद्रियांपेक्षा अधिक आदिम असू शकतात, कारण नंतरचे मूळ शरीरातील सभोवतालच्या पाण्याशी समस्थानिक देवाणघेवाण करू शकतात. पर्यायी म्हणून, हे समस्थानिक बदल प्रारंभिक निर्मिती प्रक्रियेशी देखील संबंधित असू शकतात. असा अर्थ लावला जातो की CI कॉन्ड्राइट्समधील सूक्ष्म-दाणेदार स्तरित सिलिकेट्स मूळ खरखरीत निर्जल सिलिकेट क्लस्टर्सच्या सतत बदलाच्या परिणामी तयार झाले. सौर मंडळाच्या निर्मितीपूर्वी प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्क किंवा इंटरस्टेलर माध्यमातील पूर्ववर्ती रेणूंपासून अ‍ॅलिफॅटिक-समृद्ध सेंद्रिय पदार्थ तयार झाले असतील आणि नंतर रयुगु (मोठ्या) मूळ शरीराच्या पाण्याच्या बदलांदरम्यान थोडेसे बदलले गेले. रयुगुचा आकार (<१.० किमी) इतका लहान आहे की त्यामुळे अंतर्गत उष्णता पुरेशी राखता येत नाही आणि त्यामुळे जलीय बदल होऊन जलीय खनिजे तयार होतात. रयुगुचा आकार (<१.० किमी) इतका लहान आहे की त्यामुळे पाण्यातील बदलामुळे जलयुक्त खनिजे तयार होण्यास पुरेशी अंतर्गत उष्णता टिकून राहते. Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло для водного изменения слишком содом मिनेरालोव25. आकार (<१.० किमी) पाण्यातील खनिजे तयार करण्यासाठी पाण्याच्या बदलासाठी पुरेशी अंतर्गत उष्णता राखण्यासाठी रयुगु खूप लहान आहे२५. 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. रयुगुचा आकार (<१.० किमी) इतका लहान आहे की तो अंतर्गत उष्णता सहन करू शकत नाही आणि पाण्याचे रूपांतर जल खनिजे तयार करू शकत नाही.म्हणून, दहा किलोमीटर आकाराच्या रयुगु पूर्ववर्तींची आवश्यकता असू शकते. खरखरीत दाणेदार फायलोसिलिकेट्सशी संबंध असल्यामुळे अ‍ॅलिफॅटिक संयुगांनी समृद्ध सेंद्रिय पदार्थ त्यांचे मूळ समस्थानिक प्रमाण टिकवून ठेवू शकतात. तथापि, या FIB अपूर्णांकांमधील विविध घटकांच्या जटिल आणि नाजूक मिश्रणामुळे समस्थानिक जड वाहकांचे अचूक स्वरूप अनिश्चित आहे. हे रयुगु ग्रॅन्युलमध्ये अ‍ॅलिफॅटिक संयुगांनी समृद्ध असलेले सेंद्रिय पदार्थ किंवा त्यांच्या सभोवतालचे खडबडीत फायलोसिलिकेट्स असू शकतात. लक्षात घ्या की जवळजवळ सर्व कार्बोनेशियस कॉन्ड्राइट्समध्ये (CI कॉन्ड्राइट्ससह) सेंद्रिय पदार्थ फायलोसिलिकेट्सपेक्षा D मध्ये समृद्ध असतात, CM पॅरिस 24, 26 उल्कापिंडांचा अपवाद वगळता.
A0002.23 आणि A0002.26, A0037.22 आणि A0037.23 आणि C0068.23, C0068.25 आणि C0068.26 FIB स्लाइससाठी मिळवलेल्या FIB स्लाइसच्या δD आणि δ15N आकारमानाचे प्लॉट (तीन रयुगु कणांपासून एकूण सात FIB स्लाइस) सौर मंडळाच्या इतर वस्तूंशी नॅनोसिम्सची तुलना आकृती 4 (पूरक तक्ता 4) मध्ये दर्शविली आहे. 27,28. A0002, A0037 आणि C0068 प्रोफाइलमधील δD आणि δ15N मधील आकारमानातील बदल IDP मधील आकारमानांशी सुसंगत आहेत, परंतु CM आणि CI कॉन्ड्राइट्सपेक्षा जास्त आहेत (आकृती 4). लक्षात घ्या की धूमकेतू 29 नमुना (-240 ते 1655‰) साठी δD मूल्यांची श्रेणी रयुगुपेक्षा मोठी आहे. रयुक्यु प्रोफाइलचे δD आणि δ15N आकारमान, नियमानुसार, ज्युपिटर कुटुंबातील आणि उर्ट क्लाउडमधील धूमकेतूंच्या सरासरीपेक्षा कमी आहेत (आकृती 4). CI कॉन्ड्राइट्सची कमी δD मूल्ये या नमुन्यांमध्ये स्थलीय दूषिततेचा प्रभाव प्रतिबिंबित करू शकतात. बेल्स, लेक टॅगिश आणि IDP मधील समानता लक्षात घेता, रयुगु कणांमध्ये δD आणि δN मूल्यांमधील मोठी विषमता सुरुवातीच्या सौर मंडळातील सेंद्रिय आणि जलीय रचनांच्या प्रारंभिक समस्थानिक स्वाक्षरींमध्ये बदल प्रतिबिंबित करू शकते. रयुगु आणि IDP कणांमध्ये δD आणि δN मधील समान समस्थानिक बदल सूचित करतात की दोन्ही एकाच स्रोतातील पदार्थापासून तयार झाले असावेत. असे मानले जाते की IDPs धूमकेतू स्रोतांपासून उद्भवतात 14. म्हणून, रयुगुमध्ये धूमकेतूसारखी सामग्री आणि/किंवा किमान बाह्य सौर मंडळ असू शकते. तथापि, हे आपण येथे सांगितल्यापेक्षा जास्त कठीण असू शकते कारण (१) मूळ शरीरावर गोलाकार आणि D-समृद्ध पाण्याचे मिश्रण ३१ आणि (२) धूमकेतूच्या D/H गुणोत्तरामुळे धूमकेतूच्या क्रियाकलाप ३२ चे कार्य होते. तथापि, रयुगु कणांमध्ये हायड्रोजन आणि नायट्रोजन समस्थानिकांच्या निरीक्षण केलेल्या विषमतेची कारणे पूर्णपणे समजलेली नाहीत, अंशतः आज उपलब्ध असलेल्या मर्यादित संख्येच्या विश्लेषणामुळे. हायड्रोजन आणि नायट्रोजन समस्थानिक प्रणालींचे निकाल अजूनही अशी शक्यता वाढवतात की रयुगुमध्ये सूर्यमालेच्या बाहेरील बहुतेक पदार्थ आहेत आणि त्यामुळे धूमकेतूंशी काही साम्य दिसून येऊ शकते. रयुगु प्रोफाइलने δ13C आणि δ15N (पूरक तक्ता ४) यांच्यात कोणताही स्पष्ट संबंध दर्शविला नाही.
रयुगु कणांची एकूण H आणि N समस्थानिक रचना (लाल वर्तुळे: A0002, A0037; निळी वर्तुळे: C0068) सौर परिमाण 27, गुरू सरासरी कुटुंब (JFC27), आणि उर्ट क्लाउड धूमकेतू (OCC27), IDP28 आणि कार्बोनेशियस कॉन्ड्र्यूल्सशी संबंधित आहे. उल्कापिंड 27 (CI, CM, CR, C2-ung) ची तुलना. समस्थानिक रचना पूरक तक्ता 4 मध्ये दिली आहे. ठिपकेदार रेषा H आणि N साठी स्थलीय समस्थानिक मूल्ये आहेत.
पृथ्वीवर अस्थिर पदार्थांचे (उदा. सेंद्रिय पदार्थ आणि पाणी) वाहतूक ही चिंतेची बाब आहे26,27,33. या अभ्यासात ओळखल्या गेलेल्या रयुगु कणांमधील खडबडीत फायलोसिलिकेट्सशी संबंधित सबमायक्रॉन सेंद्रिय पदार्थ हा अस्थिर पदार्थांचा एक महत्त्वाचा स्रोत असू शकतो. खडबडीत फायलोसिलिकेट्समधील सेंद्रिय पदार्थ सूक्ष्म-दाणेदार मॅट्रिक्समधील सेंद्रिय पदार्थांपेक्षा क्षय आणि क्षय35 पासून चांगले संरक्षित असतात. कणांमधील हायड्रोजनची जड समस्थानिक रचना म्हणजे ते सुरुवातीच्या पृथ्वीवर वाहून नेल्या जाणाऱ्या अस्थिर पदार्थांचे एकमेव स्रोत असण्याची शक्यता कमी आहे. त्यांना हलक्या हायड्रोजन समस्थानिक रचना असलेल्या घटकांसह मिसळता येते, जसे की अलीकडेच सिलिकेट्समध्ये सौर वारा-चालित पाण्याच्या उपस्थितीच्या गृहीतकात प्रस्तावित केले गेले होते.
या अभ्यासात, आम्ही दाखवून दिले आहे की CI उल्कापिंड, सौर मंडळाच्या एकूण रचनेचे प्रतिनिधी म्हणून त्यांचे भू-रासायनिक महत्त्व असूनही, 6,10 हे स्थलीय दूषित नमुने आहेत. आम्ही समृद्ध अ‍ॅलिफॅटिक सेंद्रिय पदार्थ आणि शेजारील जलयुक्त खनिजांमधील परस्परसंवादाचे थेट पुरावे देखील प्रदान करतो आणि असे सुचवितो की रयुगुमध्ये बाह्य सौर पदार्थ असू शकतात37. या अभ्यासाचे निकाल प्रोटोएस्टेरॉइड्सच्या थेट नमुन्याचे महत्त्व आणि पूर्णपणे निष्क्रिय आणि निर्जंतुक परिस्थितीत परत केलेले नमुने वाहतूक करण्याची आवश्यकता स्पष्टपणे दर्शवितात. येथे सादर केलेले पुरावे दर्शवितात की रयुगु कण निःसंशयपणे प्रयोगशाळेतील संशोधनासाठी उपलब्ध असलेल्या सर्वात अदूषित सौर मंडळाच्या सामग्रींपैकी एक आहेत आणि या मौल्यवान नमुन्यांचा पुढील अभ्यास निःसंशयपणे सुरुवातीच्या सौर मंडळाच्या प्रक्रियांबद्दलची आपली समज वाढवेल. रयुगु कण हे सौर मंडळाच्या एकूण रचनेचे सर्वोत्तम प्रतिनिधित्व आहेत.
सबमायक्रॉन स्केल नमुन्यांचे जटिल सूक्ष्म संरचना आणि रासायनिक गुणधर्म निश्चित करण्यासाठी, आम्ही सिंक्रोट्रॉन रेडिएशन-आधारित संगणित टोमोग्राफी (SR-XCT) आणि SR एक्स-रे विवर्तन (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM विश्लेषण वापरले. पृथ्वीच्या वातावरणामुळे कोणतेही क्षय, प्रदूषण आणि सूक्ष्म कण किंवा यांत्रिक नमुन्यांमुळे कोणतेही नुकसान झाले नाही. दरम्यान, आम्ही स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (SEM)-EDS, EPMA, XRD, इंस्ट्रुमेंटल न्यूट्रॉन अ‍ॅक्टिव्हेशन अ‍ॅनालिसिस (INAA) आणि लेसर ऑक्सिजन आयसोटोप फ्लोरिनेशन उपकरणांचा वापर करून पद्धतशीर व्हॉल्यूमेट्रिक विश्लेषण केले आहे. परिक्षण प्रक्रिया पूरक आकृती 3 मध्ये दर्शविल्या आहेत आणि प्रत्येक परिक्षणाचे वर्णन खालील विभागांमध्ये केले आहे.
लघुग्रह रयुगुमधील कण हायाबुसा-२ रीएंट्री मॉड्यूलमधून बाहेर काढण्यात आले आणि पृथ्वीच्या वातावरणाला प्रदूषित न करता जपानमधील सागामिहारा येथील JAXA नियंत्रण केंद्रात पोहोचवण्यात आले. JAXA-व्यवस्थापित सुविधेत प्रारंभिक आणि विनाशकारी वैशिष्ट्यीकरणानंतर, पर्यावरणीय हस्तक्षेप टाळण्यासाठी सील करण्यायोग्य इंटर-साइट ट्रान्सफर कंटेनर आणि नमुना कॅप्सूल पिशव्या (नमुना आकारानुसार १० किंवा १५ मिमी व्यासाचे नीलमणी क्रिस्टल आणि स्टेनलेस स्टील) वापरा. ​​पर्यावरण. y आणि/किंवा जमिनीवरील दूषित घटक (उदा. पाण्याची वाफ, हायड्रोकार्बन्स, वातावरणातील वायू आणि सूक्ष्म कण) आणि संस्था आणि विद्यापीठांमधील नमुना तयार करताना आणि वाहतूक करताना नमुन्यांमधील क्रॉस-दूषितीकरण 38. पृथ्वीच्या वातावरणाशी (पाण्याची वाफ आणि ऑक्सिजन) परस्परसंवादामुळे होणारे ऱ्हास आणि प्रदूषण टाळण्यासाठी, सर्व प्रकारचे नमुना तयार करणे (टँटलम छिन्नीने चिपिंग, संतुलित डायमंड वायर सॉ (मेइवा फोसिस कॉर्पोरेशन DWS 3400) वापरणे आणि इपॉक्सी कापून) स्थापनेसाठी तयारी) ग्लोव्हबॉक्समध्ये स्वच्छ कोरड्या N2 (दवबिंदू: -80 ते -60 °C, O2 ~50-100 ppm) अंतर्गत केले गेले. येथे वापरल्या जाणाऱ्या सर्व वस्तू वेगवेगळ्या फ्रिक्वेन्सीच्या अल्ट्रासोनिक लहरी वापरून अल्ट्राप्युअर पाणी आणि इथेनॉलच्या मिश्रणाने स्वच्छ केल्या जातात.
येथे आपण अंटार्क्टिक उल्कापिंड संशोधन केंद्राच्या राष्ट्रीय ध्रुवीय संशोधन संस्थेच्या (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 उपकरणांमधील हस्तांतरणासाठी, आम्ही मागील अभ्यासांमध्ये वर्णन केलेल्या युनिव्हर्सल अल्ट्राथिन सॅम्पल होल्डरचा वापर केला38.
Ryugu नमुन्यांचे SR-XCT विश्लेषण BL20XU/SPring-8 एकात्मिक CT प्रणाली वापरून केले गेले. एकात्मिक CT प्रणालीमध्ये विविध मापन पद्धतींचा समावेश आहे: नमुन्याची संपूर्ण रचना कॅप्चर करण्यासाठी विस्तृत दृश्य क्षेत्र आणि कमी रिझोल्यूशन (WL) मोड, नमुन्याच्या क्षेत्राचे अचूक मापन करण्यासाठी अरुंद दृश्य क्षेत्र आणि उच्च रिझोल्यूशन (NH) मोड. नमुन्याच्या आकारमानाचे विवर्तन नमुना मिळविण्यासाठी व्याज आणि रेडिओग्राफ आणि नमुन्यातील क्षैतिज समतल खनिज टप्प्यांचा 2D आकृती मिळविण्यासाठी XRD-CT करा. लक्षात ठेवा की नमुना धारक बेसवरून काढून टाकण्यासाठी बिल्ट-इन सिस्टम न वापरता सर्व मोजमाप केले जाऊ शकतात, ज्यामुळे अचूक CT आणि XRD-CT मोजमाप करता येतात. WL मोड एक्स-रे डिटेक्टर (BM AA40P; हमामात्सु फोटोनिक्स) मध्ये अतिरिक्त 4608 × 4608 पिक्सेल मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (CMOS) कॅमेरा (C14120-20P; हमामात्सु फोटोनिक्स) होता ज्यामध्ये 10 ल्युटेशियम अॅल्युमिनियम गार्नेट सिंगल क्रिस्टल जाडी µm (Lu3Al5O12:Ce) आणि रिले लेन्स असलेले सिंटिलेटर होते. WL मोडमध्ये पिक्सेल आकार सुमारे 0.848 µm आहे. अशा प्रकारे, WL मोडमध्ये दृश्य क्षेत्र (FOV) ऑफसेट CT मोडमध्ये अंदाजे 6 मिमी आहे. NH मोड एक्स-रे डिटेक्टर (BM AA50; हमामात्सु फोटोनिक्स) मध्ये २० µm जाडीचा गॅडोलिनियम-अॅल्युमिनियम-गॅलियम गार्नेट (Gd3Al2Ga3O12) सिंटिलेटर, २०४८ × २०४८ पिक्सेल रिझोल्यूशन असलेला CMOS कॅमेरा (C11440-22CU) आणि ×२० लेन्स होता. NH मोडमध्ये पिक्सेलचा आकार ~०.२५ µm आहे आणि दृश्य क्षेत्र ~०.५ मिमी आहे. XRD मोड (BM AA60; हमामात्सु फोटोनिक्स) साठी डिटेक्टरमध्ये ५० µm जाडीचा P43 (Gd2O2S:Tb) पावडर स्क्रीन, २३०४ × २३०४ पिक्सेल रिझोल्यूशन असलेला CMOS कॅमेरा (C15440-20UP; हमामात्सु फोटोनिक्स) आणि रिले लेन्स असलेला सिंटिलेटर होता. या डिटेक्टरचा प्रभावी पिक्सेल आकार १९.०५ µm आणि दृश्य क्षेत्र ४३.९ मिमी२ आहे. FOV वाढवण्यासाठी, आम्ही WL मोडमध्ये ऑफसेट CT प्रक्रिया लागू केली. CT पुनर्बांधणीसाठी प्रसारित प्रकाश प्रतिमेमध्ये रोटेशनच्या अक्षाभोवती क्षैतिजरित्या परावर्तित १८०° ते ३६०° श्रेणीतील प्रतिमा आणि ०° ते १८०° श्रेणीतील प्रतिमा असते.
XRD मोडमध्ये, एक्स-रे बीम फ्रेस्नेल झोन प्लेटद्वारे केंद्रित केला जातो. या मोडमध्ये, डिटेक्टर नमुन्याच्या मागे ११० मिमी ठेवलेला असतो आणि बीम स्टॉप डिटेक्टरच्या ३ मिमी पुढे असतो. डिटेक्टरच्या दृश्य क्षेत्राच्या तळाशी असलेल्या एक्स-रे स्पॉटसह २θ मधील डिफ्रॅक्शन प्रतिमा १.४३° ते १८.००° (ग्रेटिंग पिच d = १६.६–१.३२ Å) पर्यंत मिळवल्या गेल्या. नमुना नियमित अंतराने उभ्या फिरतो, प्रत्येक उभ्या स्कॅन चरणासाठी अर्धा वळण घेतो. जर खनिज कण १८०° ने फिरवल्यावर ब्रॅग स्थिती पूर्ण करतात, तर क्षैतिज समतलातील खनिज कणांचे विवर्तन मिळवणे शक्य आहे. नंतर प्रत्येक उभ्या स्कॅन चरणासाठी विवर्तन प्रतिमा एका प्रतिमेत एकत्र केल्या गेल्या. SR-XRD-CT परख स्थिती जवळजवळ SR-XRD परख सारख्याच असतात. XRD-CT मोडमध्ये, डिटेक्टर नमुन्याच्या मागे ६९ मिमी स्थित असतो. २θ श्रेणीतील विवर्तन प्रतिमा १.२° ते १७.६८° (d = १९.७३ ते १.३५ Å) पर्यंत असतात, जिथे एक्स-रे बीम आणि बीम लिमिटर दोन्ही डिटेक्टरच्या दृश्य क्षेत्राच्या केंद्राशी सुसंगत असतात. नमुना क्षैतिजरित्या स्कॅन करा आणि नमुना १८०° फिरवा. SR-XRD-CT प्रतिमा पिक्सेल मूल्यांच्या रूपात पीक खनिज तीव्रतेसह पुनर्बांधणी करण्यात आल्या. क्षैतिज स्कॅनिंगसह, नमुना सामान्यतः ५००-१००० चरणांमध्ये स्कॅन केला जातो.
सर्व प्रयोगांसाठी, एक्स-रे ऊर्जा 30 keV वर निश्चित करण्यात आली होती, कारण ही सुमारे 6 मिमी व्यासाच्या उल्कापिंडांमध्ये एक्स-रे प्रवेशाची निम्न मर्यादा आहे. 180° रोटेशन दरम्यान सर्व CT मापनांसाठी मिळवलेल्या प्रतिमांची संख्या 1800 होती (ऑफसेट CT प्रोग्रामसाठी 3600), आणि प्रतिमांसाठी एक्सपोजर वेळ WL मोडसाठी 100 ms, NH मोडसाठी 300 ms, XRD साठी 500 ms आणि XRD-CT ms साठी 50 ms . ms होता. सामान्य नमुना स्कॅन वेळ WL मोडमध्ये सुमारे 10 मिनिटे, NH मोडमध्ये 15 मिनिटे, XRD साठी 3 तास आणि SR-XRD-CT साठी 8 तास आहे.
कॉन्व्होल्यूशनल बॅक प्रोजेक्शनद्वारे सीटी प्रतिमांची पुनर्बांधणी करण्यात आली आणि 0 ते 80 सेमी-1 पर्यंतच्या रेषीय क्षीणन गुणांकासाठी सामान्यीकरण करण्यात आले. स्लाईस सॉफ्टवेअरचा वापर 3D डेटाचे विश्लेषण करण्यासाठी करण्यात आला आणि muXRD सॉफ्टवेअरचा वापर XRD डेटाचे विश्लेषण करण्यासाठी करण्यात आला.
इपॉक्सी-फिक्स्ड रयुगु कण (A0029, A0037, C0009, C0014 आणि C0068) कोरड्या परिस्थितीत पृष्ठभागावर हळूहळू 0.5 µm (3M) डायमंड लॅपिंग फिल्मच्या पातळीवर पॉलिश केले गेले, ज्यामुळे पॉलिशिंग प्रक्रियेदरम्यान पृष्ठभागाच्या संपर्कात येणारे पदार्थ टाळले गेले. प्रत्येक नमुन्याच्या पॉलिश केलेल्या पृष्ठभागाची प्रथम प्रकाश सूक्ष्मदर्शकाद्वारे तपासणी केली गेली आणि नंतर ऊर्जा विखुरणारे स्पेक्ट्रोमीटर (AZtec) चित्राने सुसज्ज JEOL JSM-7100F SEM वापरून नमुन्यांची खनिजशास्त्र आणि पोत प्रतिमा (BSE) आणि गुणात्मक NIPR घटक मिळविण्यासाठी इलेक्ट्रॉन बॅकस्कॅटर केले गेले. प्रत्येक नमुन्यासाठी, इलेक्ट्रॉन प्रोब मायक्रोअनालायझर (EPMA, JEOL JXA-8200) वापरून प्रमुख आणि गौण घटकांच्या सामग्रीचे विश्लेषण केले गेले. फायलोसिलिकेट आणि कार्बोनेट कणांचे विश्लेषण 5 nA वर, नैसर्गिक आणि कृत्रिम मानके 15 keV वर, सल्फाइड्स, मॅग्नेटाइट, ऑलिव्हिन आणि पायरोक्सिन 30 nA वर करा. प्रत्येक खनिजासाठी अनियंत्रितपणे सेट केलेल्या योग्य थ्रेशोल्डसह ImageJ 1.53 सॉफ्टवेअर वापरून घटक नकाशे आणि BSE प्रतिमांवरून मॉडेल ग्रेडची गणना केली गेली.
ओपन युनिव्हर्सिटी (मिल्टन केन्स, यूके) येथे इन्फ्रारेड लेसर फ्लोरिनेशन सिस्टम वापरून ऑक्सिजन समस्थानिक विश्लेषण करण्यात आले. सुविधांमध्ये हस्तांतरणासाठी नायट्रोजनने भरलेल्या कंटेनरमध्ये हायाबुसा२ नमुने ओपन युनिव्हर्सिटी ३८ ला देण्यात आले.
नमुना लोडिंग ०.१% पेक्षा कमी देखरेख केलेल्या ऑक्सिजन पातळीसह नायट्रोजन ग्लोव्ह बॉक्समध्ये केले गेले. Hayabusa2 विश्लेषणात्मक कार्यासाठी, एक नवीन Ni नमुना धारक तयार करण्यात आला, ज्यामध्ये फक्त दोन नमुना छिद्रे (व्यास २.५ मिमी, खोली ५ मिमी), एक Hayabusa2 कणांसाठी आणि दुसरा ऑब्सिडियन अंतर्गत मानकांसाठी होता. विश्लेषणादरम्यान, Hayabusa2 मटेरियल असलेली नमुना विहीर लेसर अभिक्रिया दरम्यान नमुना ठेवण्यासाठी अंदाजे १ मिमी जाडी आणि ३ मिमी व्यासाच्या अंतर्गत BaF2 खिडकीने झाकली गेली. Ni नमुना धारकामध्ये कापलेल्या गॅस मिक्सिंग चॅनेलद्वारे नमुन्यात BrF5 प्रवाह राखला गेला. नमुना चेंबर देखील पुन्हा कॉन्फिगर करण्यात आला जेणेकरून तो व्हॅक्यूम फ्लोरिनेशन लाइनमधून काढता येईल आणि नंतर नायट्रोजनने भरलेल्या ग्लोव्ह बॉक्समध्ये उघडता येईल. दोन-तुकड्यांचा चेंबर तांबे गॅस्केटेड कॉम्प्रेशन सील आणि EVAC क्विक रिलीज CeFIX 38 चेन क्लॅम्पने सील करण्यात आला. चेंबरच्या वरच्या बाजूला असलेली ३ मिमी जाडीची BaF2 विंडो नमुना आणि लेसर हीटिंगचे एकाच वेळी निरीक्षण करण्यास अनुमती देते. नमुना लोड केल्यानंतर, चेंबर पुन्हा क्लॅम्प करा आणि फ्लोरिनेटेड लाईनशी पुन्हा कनेक्ट करा. विश्लेषणापूर्वी, नमुना चेंबर रात्रभर व्हॅक्यूम अंतर्गत सुमारे 95°C पर्यंत गरम केला गेला जेणेकरून कोणताही शोषलेला ओलावा काढून टाकता येईल. रात्रभर गरम केल्यानंतर, चेंबर खोलीच्या तापमानाला थंड होऊ देण्यात आला आणि नंतर नमुना हस्तांतरणादरम्यान वातावरणाच्या संपर्कात आलेला भाग ओलावा काढून टाकण्यासाठी BrF5 च्या तीन अलिकोट्सने शुद्ध करण्यात आला. या प्रक्रियांमुळे हे सुनिश्चित होते की हायाबुसा 2 नमुना वातावरणाच्या संपर्कात येत नाही आणि नमुना लोडिंग दरम्यान वातावरणात सोडल्या जाणाऱ्या फ्लोरिनेटेड लाईनच्या भागाच्या आर्द्रतेने दूषित होत नाही.
Ryugu C0014-4 आणि Orgueil (CI) कण नमुन्यांचे विश्लेषण एका सुधारित "एकल" मोडमध्ये करण्यात आले42, तर Y-82162 (CY) विश्लेषण एका ट्रेवर अनेक नमुना विहिरींसह केले गेले41. त्यांच्या निर्जल रचनेमुळे, CY कॉन्ड्राइट्ससाठी एकच पद्धत वापरणे आवश्यक नाही. नमुने फोटॉन मशीन्स इंक. इन्फ्रारेड CO2 लेसर वापरून गरम केले गेले. BrF5 च्या उपस्थितीत XYZ गॅन्ट्रीवर बसवलेल्या 50 W (10.6 µm) ची शक्ती. अंगभूत व्हिडिओ सिस्टम प्रतिक्रियेच्या मार्गावर लक्ष ठेवते. फ्लोरिनेशननंतर, मुक्त झालेले O2 दोन क्रायोजेनिक नायट्रोजन ट्रॅप आणि KBr च्या गरम बेडचा वापर करून घासले गेले जेणेकरून कोणतेही अतिरिक्त फ्लोरिन काढून टाकता येईल. शुद्ध ऑक्सिजनच्या समस्थानिक रचनेचे विश्लेषण थर्मो फिशर MAT 253 ड्युअल-चॅनेल मास स्पेक्ट्रोमीटरवर सुमारे 200 च्या मास रिझोल्यूशनसह केले गेले.
काही प्रकरणांमध्ये, नमुन्याच्या अभिक्रियेदरम्यान सोडण्यात आलेल्या वायू O2 चे प्रमाण 140 µg पेक्षा कमी होते, जे MAT 253 मास स्पेक्ट्रोमीटरवरील बेलो उपकरण वापरण्याची अंदाजे मर्यादा आहे. या प्रकरणांमध्ये, विश्लेषणासाठी मायक्रोव्हॉल्यूम वापरा. ​​हायाबुसा2 कणांचे विश्लेषण केल्यानंतर, ऑब्सिडियन अंतर्गत मानक फ्लोरिनेटेड केले गेले आणि त्याची ऑक्सिजन समस्थानिक रचना निश्चित केली गेली.
NF+ NF3+ तुकड्याचे आयन 33 वस्तुमान (16O17O) असलेल्या बीममध्ये व्यत्यय आणतात. ही संभाव्य समस्या दूर करण्यासाठी, बहुतेक नमुने क्रायोजेनिक पृथक्करण प्रक्रियेचा वापर करून प्रक्रिया केली जातात. हे MAT 253 विश्लेषणापूर्वी पुढील दिशेने किंवा दुसऱ्या विश्लेषण म्हणून विश्लेषण केलेल्या वायूला विशेष आण्विक चाळणीत परत करून आणि क्रायोजेनिक पृथक्करणानंतर पुन्हा पास करून केले जाऊ शकते. क्रायोजेनिक पृथक्करणात द्रव नायट्रोजन तापमानावर आण्विक चाळणीला वायू पुरवणे आणि नंतर -130°C तापमानावर प्राथमिक आण्विक चाळणीत सोडणे समाविष्ट आहे. व्यापक चाचणीतून असे दिसून आले आहे की NF+ पहिल्या आण्विक चाळणीवर राहते आणि या पद्धतीचा वापर करून कोणतेही महत्त्वपूर्ण अंशीकरण होत नाही.
आमच्या अंतर्गत ऑब्सिडियन मानकांच्या वारंवार केलेल्या विश्लेषणांवर आधारित, बेलो मोडमध्ये सिस्टमची एकूण अचूकता अशी आहे: δ17O साठी ±0.053‰, δ18O साठी ±0.095‰, Δ17O (2 sd) साठी ±0.018‰. ऑक्सिजन समस्थानिक विश्लेषण मानक डेल्टा नोटेशनमध्ये दिले आहे, जिथे डेल्टा18O ची गणना अशी केली जाते:
तसेच δ17O साठी 17O/16O गुणोत्तर वापरा. ​​व्हिएन्ना मीन सी वॉटर स्टँडर्डसाठी VSMOW हे आंतरराष्ट्रीय मानक आहे. Δ17O पृथ्वीच्या अंश रेषेपासून विचलन दर्शवते आणि गणना सूत्र आहे: Δ17O = δ17O – 0.52 × δ18O. पूरक तक्ता 3 मध्ये सादर केलेला सर्व डेटा गॅप-अ‍ॅडजस्ट केला आहे.
कोची कोअर सॅम्पलिंग इन्स्टिट्यूटच्या JAMSTEC येथील हिताची हाय टेक SMI4050 FIB उपकरणाचा वापर करून रयुगु कणांपासून अंदाजे 150 ते 200 nm जाडीचे विभाग काढले गेले. लक्षात घ्या की सर्व FIB विभाग N2 वायूने ​​भरलेल्या जहाजांमधून इंटरऑब्जेक्ट ट्रान्सफरसाठी काढून टाकल्यानंतर प्रक्रिया न केलेल्या कणांच्या अप्रक्रिया न केलेल्या तुकड्यांमधून पुनर्प्राप्त केले गेले. हे तुकडे SR-CT द्वारे मोजले गेले नाहीत, परंतु कार्बन K-एज स्पेक्ट्रमवर परिणाम करणारे संभाव्य नुकसान आणि दूषितता टाळण्यासाठी पृथ्वीच्या वातावरणात कमीत कमी प्रदर्शनासह प्रक्रिया केले गेले. टंगस्टन संरक्षक थर जमा केल्यानंतर, स्वारस्याचा प्रदेश (25 × 25 μm2 पर्यंत) कापला गेला आणि पृष्ठभागाचे नुकसान कमी करण्यासाठी 30 kV च्या प्रवेगक व्होल्टेजवर Ga+ आयन बीमसह पातळ केला गेला, नंतर 5 kV वर आणि 40 pA च्या प्रोब करंटवर. नंतर अतिपातळ विभाग FIB ने सुसज्ज असलेल्या मायक्रोमॅनिप्युलेटरचा वापर करून वाढलेल्या तांब्याच्या जाळी (कोची जाळी) 39 वर ठेवण्यात आले.
पृथ्वीच्या वातावरणाशी कोणताही संवाद न साधता, SPring-8 वर शुद्ध नायट्रोजनने भरलेल्या ग्लोव्ह बॉक्समध्ये शुद्ध उच्च शुद्धतेच्या पॉलिथिलीन शीटमध्ये Ryugu A0098 (1.6303mg) आणि C0068 (0.6483mg) गोळ्या दोनदा सीलबंद करण्यात आल्या. JB-1 (जगाच्या भूगर्भीय सर्वेक्षणाने जारी केलेला भूगर्भीय संदर्भ खडक) साठी नमुना तयार करणे टोकियो मेट्रोपॉलिटन विद्यापीठात पार पडले.
INAA ही परीक्षा क्योटो विद्यापीठातील एकात्मिक रेडिएशन अँड न्यूक्लियर सायन्सेस इन्स्टिट्यूटमध्ये आयोजित केली जाते. घटक परिमाणासाठी वापरल्या जाणाऱ्या न्यूक्लाइडच्या अर्ध-आयुष्यानुसार निवडलेल्या वेगवेगळ्या विकिरण चक्रांसह नमुने दोनदा विकिरणित केले गेले. प्रथम, नमुना 30 सेकंदांसाठी वायवीय विकिरण नळीमध्ये विकिरणित केला गेला. आकृती 3 मधील थर्मल आणि फास्ट न्यूट्रॉनचे प्रवाह अनुक्रमे 4.6 × 1012 आणि 9.6 × 1011 सेमी-2 s-1 आहेत, जे Mg, Al, Ca, Ti, V आणि Mn ची सामग्री निश्चित करण्यासाठी आहेत. MgO (99.99% शुद्धता, Soekawa केमिकल), Al (99.9% शुद्धता, Soekawa केमिकल), आणि Si धातू (99.999% शुद्धता, FUJIFILM Wako Pure केमिकल) सारख्या रसायनांना देखील (n, n) सारख्या हस्तक्षेप करणाऱ्या आण्विक अभिक्रियांसाठी सुधारणा करण्यासाठी विकिरणित केले गेले. न्यूट्रॉन फ्लक्समधील बदल दुरुस्त करण्यासाठी नमुना सोडियम क्लोराईड (९९.९९% शुद्धता; MANAC) सह विकिरणित करण्यात आला.
न्यूट्रॉन विकिरणानंतर, बाह्य पॉलीथिलीन शीट नवीनने बदलण्यात आली आणि नमुना आणि संदर्भाद्वारे उत्सर्जित होणारे गॅमा रेडिएशन ताबडतोब Ge डिटेक्टरने मोजण्यात आले. त्याच नमुन्यांचे न्यूमॅटिक विकिरण नळीमध्ये 4 तासांसाठी पुन्हा विकिरण करण्यात आले. Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, Content Se, Sb, Os, Ir आणि Au निश्चित करण्यासाठी अनुक्रमे 5.6 1012 आणि 1.2 1012 cm-2 s-1 चे थर्मल आणि जलद न्यूट्रॉन फ्लक्स आहेत. Ga, As, Se, Sb, Os, Ir आणि Au चे नियंत्रण नमुने फिल्टर पेपरच्या दोन तुकड्यांवर या घटकांच्या ज्ञात सांद्रतांच्या मानक द्रावणांची योग्य प्रमाणात (10 ते 50 μg पर्यंत) लागू करून विकिरणित करण्यात आले, त्यानंतर नमुन्यांचे विकिरण केले गेले. गामा किरणांची गणना क्योटो विद्यापीठातील एकात्मिक रेडिएशन अँड न्यूक्लियर सायन्सेस संस्था आणि टोकियो मेट्रोपॉलिटन विद्यापीठातील RI संशोधन केंद्र येथे करण्यात आली. INAA घटकांच्या परिमाणात्मक निर्धारणासाठी विश्लेषणात्मक प्रक्रिया आणि संदर्भ साहित्य आमच्या मागील कामात वर्णन केलेल्या प्रमाणेच आहेत.
NIPR मध्ये Ryugu नमुन्यांचे A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) आणि C0087 (<1 mg) चे विवर्तन नमुने गोळा करण्यासाठी एक्स-रे डिफ्रॅक्टोमीटर (Rigaku SmartLab) वापरण्यात आला. NIPR मध्ये Ryugu नमुन्यांचे A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) आणि C0087 (<1 mg) चे विवर्तन नमुने गोळा करण्यासाठी एक्स-रे डिफ्रॅक्टोमीटर (Rigaku SmartLab) 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 डिफ्रॅक्टोमीटर (रिगाकू स्मार्टलॅब) 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). NIPR मध्ये एक्स-रे डिफ्रॅक्टोमीटर (रिगाकू स्मार्टलॅब) वापरून Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) आणि C0087 (<1 mg) नमुन्यांचे एक्स-रे डिफ्रॅक्शन पॅटर्न मिळवण्यात आले.सर्व नमुने नीलमणी काचेच्या प्लेटचा वापर करून सिलिकॉन नॉन-रिफ्लेक्टिव्ह वेफरवर बारीक पावडरमध्ये बारीक केले गेले आणि नंतर कोणत्याही द्रव (पाणी किंवा अल्कोहोल) शिवाय सिलिकॉन नॉन-रिफ्लेक्टिव्ह वेफरवर समान रीतीने पसरवले गेले. मापन अटी खालीलप्रमाणे आहेत: Cu Kα एक्स-रे रेडिएशन 40 kV च्या ट्यूब व्होल्टेजवर आणि 40 mA च्या ट्यूब करंटवर तयार होते, मर्यादित स्लिट लांबी 10 मिमी आहे, डायव्हर्जन्स अँगल (1/6)° आहे, इन-प्लेन रोटेशन स्पीड 20 rpm आहे आणि रेंज 2θ (डबल ब्रॅग अँगल) 3-100° आहे आणि विश्लेषण करण्यासाठी सुमारे 28 तास लागतात. ब्रॅग ब्रेंटानो ऑप्टिक्स वापरले गेले. डिटेक्टर एक-आयामी सिलिकॉन सेमीकंडक्टर डिटेक्टर (D/teX अल्ट्रा 250) आहे. Ni फिल्टर वापरून Cu Kβ चे एक्स-रे काढले गेले. उपलब्ध नमुन्यांचा वापर करून, सिंथेटिक मॅग्नेशियन सॅपोनाइट (JCSS-3501, कुनिमाइन इंडस्ट्रीज कंपनी लिमिटेड), सर्पेन्टाइन (लीफ सर्पेन्टाइन, मियाझू, निक्का) आणि पायरोटाइट (मोनोक्लिनिक 4C, चिहुआ, मेक्सिको वॅट्स) च्या मोजमापांची तुलना शिखर ओळखण्यासाठी आणि इंटरनॅशनल सेंटर फॉर डिफ्रॅक्शन डेटा, डोलोमाइट (पीडीएफ 01-071-1662) आणि मॅग्नेटाइट (पीडीएफ 00-019-0629) मधील पावडर फाइल डेटा डिफ्रॅक्शन डेटा वापरण्यासाठी करण्यात आली. रयुगु मधील डिफ्रॅक्शन डेटाची तुलना हायड्रोअल्टर्ड कार्बोनेशियस कॉन्ड्राइट्स, ऑर्गेइल CI, Y-791198 CM2.4, आणि Y 980115 CY (हीटिंग स्टेज III, 500–750°C) वरील डेटाशी देखील करण्यात आली. तुलना ऑर्गेइलशी समानता दर्शवते, परंतु Y-791198 आणि Y 980115 शी नाही.
FIB पासून बनवलेल्या नमुन्यांच्या अल्ट्राथिन सेक्शन्सच्या कार्बन एज K सह NEXAFS स्पेक्ट्राचे मोजमाप इन्स्टिट्यूट ऑफ मॉलिक्युलर सायन्सेस (ओकाझाकी, जपान) येथील UVSOR सिंक्रोट्रॉन सुविधेमध्ये STXM BL4U चॅनेल वापरून करण्यात आले. फ्रेस्नेल झोन प्लेटसह ऑप्टिकली फोकस केलेल्या बीमचा स्पॉट साईज अंदाजे 50 nm आहे. जवळच्या काठाच्या प्रदेशाच्या बारीक रचनेसाठी (283.6–292.0 eV) ऊर्जा चरण 0.1 eV आणि पुढील आणि मागील फ्रंट क्षेत्रांसाठी 0.5 eV (280.0–283.5 eV आणि 292.5–300.0 eV) आहे. प्रत्येक प्रतिमा पिक्सेलसाठी वेळ 2 ms वर सेट करण्यात आला होता. इव्हॅक्युएशननंतर, STXM विश्लेषणात्मक कक्ष सुमारे 20 mbar च्या दाबाने हेलियमने भरण्यात आला. हे चेंबर आणि नमुना धारकातील एक्स-रे ऑप्टिक्स उपकरणांचे थर्मल ड्रिफ्ट कमी करण्यास तसेच नमुना नुकसान आणि/किंवा ऑक्सिडेशन कमी करण्यास मदत करते. AXis2000 सॉफ्टवेअर आणि मालकीचे STXM डेटा प्रोसेसिंग सॉफ्टवेअर वापरून स्टॅक केलेल्या डेटामधून NEXAFS K-एज कार्बन स्पेक्ट्रा तयार करण्यात आला. लक्षात ठेवा की नमुना ऑक्सिडेशन आणि दूषितता टाळण्यासाठी नमुना हस्तांतरण केस आणि ग्लोव्हबॉक्स वापरले जातात.
STXM-NEXAFS विश्लेषणानंतर, JAMSTEC NanoSIMS 50L सह समस्थानिक इमेजिंग वापरून Ryugu FIB स्लाइसच्या हायड्रोजन, कार्बन आणि नायट्रोजनच्या समस्थानिक रचनेचे विश्लेषण करण्यात आले. कार्बन आणि नायट्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी सुमारे 2 pA आणि हायड्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी सुमारे 13 pA चा केंद्रित Cs+ प्राथमिक बीम नमुन्यावर सुमारे 24 × 24 µm2 ते 30 × 30 µm2 क्षेत्रावर रास्टराइज्ड केला जातो. तुलनेने मजबूत प्राथमिक बीम करंटवर 3-मिनिटांच्या प्रीस्प्रेनंतर, दुय्यम बीम तीव्रतेच्या स्थिरीकरणानंतर प्रत्येक विश्लेषण सुरू करण्यात आले. कार्बन आणि नायट्रोजन समस्थानिकांच्या विश्लेषणासाठी, 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– आणि 12C15N– च्या प्रतिमा एकाच वेळी सात इलेक्ट्रॉन गुणक मल्टीप्लेक्स शोध वापरून मिळवल्या गेल्या ज्यांचे वस्तुमान रिझोल्यूशन सुमारे 9000 आहे, जे सर्व संबंधित समस्थानिक संयुगे वेगळे करण्यासाठी पुरेसे आहे. हस्तक्षेप (म्हणजे १३C वर १२C१H आणि १२C१५N वर १३C१४N). हायड्रोजन समस्थानिकांच्या विश्लेषणासाठी, १H-, २D- आणि १२C- प्रतिमा तीन इलेक्ट्रॉन गुणकांचा वापर करून बहुविध शोधांसह अंदाजे ३००० च्या वस्तुमान रिझोल्यूशनसह प्राप्त केल्या गेल्या. प्रत्येक विश्लेषणात त्याच क्षेत्राच्या ३० स्कॅन केलेल्या प्रतिमा असतात, ज्यामध्ये कार्बन आणि नायट्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी २५६ × २५६ पिक्सेल आणि हायड्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी १२८ × १२८ ​​पिक्सेल असतात. विलंब वेळ कार्बन आणि नायट्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी ३००० µs प्रति पिक्सेल आणि हायड्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी ५००० µs प्रति पिक्सेल आहे. आम्ही वाद्य वस्तुमान अंशांकन कॅलिब्रेट करण्यासाठी हायड्रोजन, कार्बन आणि नायट्रोजन समस्थानिक मानके म्हणून १-हायड्रॉक्सीबेंझोट्रायझोल हायड्रेट वापरले आहे४५.
FIB C0068-25 प्रोफाइलमध्ये प्रीसोलर ग्रेफाइटची सिलिकॉन समस्थानिक रचना निश्चित करण्यासाठी, आम्ही सुमारे 9000 च्या वस्तुमान रिझोल्यूशनसह सहा इलेक्ट्रॉन गुणक वापरले. प्रतिमांमध्ये 256 × 256 पिक्सेल आहेत ज्याचा विलंब वेळ 3000 µs प्रति पिक्सेल आहे. आम्ही हायड्रोजन, कार्बन आणि सिलिकॉन समस्थानिक मानके म्हणून सिलिकॉन वेफर्स वापरून वस्तुमान अंशीकरण उपकरण कॅलिब्रेट केले.
नासाच्या नॅनोसिम्स४५ इमेजिंग सॉफ्टवेअरचा वापर करून समस्थानिक प्रतिमांवर प्रक्रिया करण्यात आली. इलेक्ट्रॉन गुणक मृत वेळ (४४ एनएस) आणि अर्ध-समकालीन आगमन प्रभावांसाठी डेटा दुरुस्त करण्यात आला. अधिग्रहण दरम्यान प्रतिमा प्रवाहासाठी दुरुस्त करण्यासाठी प्रत्येक प्रतिमेसाठी वेगवेगळे स्कॅन संरेखन. प्रत्येक स्कॅन पिक्सेलसाठी प्रत्येक प्रतिमेमधून दुय्यम आयन जोडून अंतिम समस्थानिक प्रतिमा तयार केली जाते.
STXM-NEXAFS आणि NanoSIMS विश्लेषणानंतर, कोची, JAMSTEC येथे २०० kV च्या प्रवेगक व्होल्टेजवर ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप (JEOL JEM-ARM200F) वापरून त्याच FIB विभागांची तपासणी करण्यात आली. गडद क्षेत्रात ब्राइट-फील्ड TEM आणि हाय-अँगल स्कॅनिंग TEM वापरून सूक्ष्म रचना पाहण्यात आली. स्पॉट इलेक्ट्रॉन डिफ्रॅक्शन आणि लॅटिस बँड इमेजिंगद्वारे खनिज टप्पे ओळखले गेले आणि EDS द्वारे १०० mm2 सिलिकॉन ड्रिफ्ट डिटेक्टर आणि JEOL विश्लेषण स्टेशन ४.३० सॉफ्टवेअरसह रासायनिक विश्लेषण केले गेले. परिमाणात्मक विश्लेषणासाठी, प्रत्येक घटकासाठी वैशिष्ट्यपूर्ण एक्स-रे तीव्रता TEM स्कॅनिंग मोडमध्ये ३० सेकंदांच्या निश्चित डेटा अधिग्रहण वेळेसह, ~१०० × १०० nm२ च्या बीम स्कॅनिंग क्षेत्रासह आणि ५० pA च्या बीम करंटसह मोजली गेली. स्तरित सिलिकेट्समध्ये (Si + Al)-Mg-Fe हे प्रमाण नैसर्गिक पायरोपागारनेटच्या मानकातून मिळवलेल्या जाडीसाठी दुरुस्त केलेल्या प्रायोगिक गुणांक k वापरून निश्चित केले गेले.
या अभ्यासात वापरलेले सर्व फोटो आणि विश्लेषण 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. आणि इतर. हयाबुसा२ एनआयआरएस३ उपकरणाद्वारे निरीक्षण केल्यानुसार १६२१७३ रयुगु या लघुग्रहाची पृष्ठभाग रचना. विज्ञान ३६४, २७२–२७५.
किम, एजे यामाटो-प्रकारचे कार्बोनेशियस कॉन्ड्राइट्स (सीवाय): रयुगु लघुग्रह पृष्ठभागाचे अॅनालॉग्स? भूरसायनशास्त्र ७९, १२५५३१ (२०१९).
पिलोर्जेट, एस. आणि इतर. रयुगु नमुन्यांचे पहिले रचनात्मक विश्लेषण मायक्रोओमेगा हायपरस्पेक्ट्रल मायक्रोस्कोप वापरून केले गेले. नॅशनल अ‍ॅस्ट्रॉन. ६, २२१–२२५ (२०२१).
यादा, टी. आणि इतर. सी-प्रकारच्या लघुग्रह रयुगुमधून परत आलेल्या हयाबुसा२ नमुन्याचे प्राथमिक विश्लेषण. नॅशनल अ‍ॅस्ट्रॉन. ६, २१४–२२० (२०२१).