Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद.तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझर आवृत्तीमध्ये मर्यादित CSS सपोर्ट आहे.सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अद्ययावत ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये सुसंगतता मोड अक्षम करा).दरम्यान, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही साइटला शैली आणि JavaScript शिवाय रेंडर करू.
अस्थिर आणि सेंद्रिय पदार्थांनी समृद्ध, सी-प्रकारचे लघुग्रह पृथ्वीवरील पाण्याच्या मुख्य स्त्रोतांपैकी एक असू शकतात.सध्या, कार्बन-बेअरिंग कॉन्ड्राईट्स त्यांच्या रासायनिक रचनेची सर्वोत्तम कल्पना देतात, परंतु उल्कापिंडांची माहिती विकृत आहे: केवळ सर्वात टिकाऊ प्रकार वातावरणात प्रवेश करतात आणि नंतर पृथ्वीच्या वातावरणाशी संवाद साधतात.येथे आम्ही Hayabusa-2 अंतराळयानाद्वारे पृथ्वीवर वितरीत केलेल्या प्राथमिक Ryugu कणाच्या तपशीलवार व्हॉल्यूमेट्रिक आणि सूक्ष्म विश्लेषणाचे परिणाम सादर करतो.Ryugu कण रासायनिकदृष्ट्या अखंडित परंतु पाण्याने बदललेल्या CI (Iwuna-type) chondrites ची रचना मध्ये जवळचे जुळणी दर्शवतात, जे सौर मंडळाच्या एकूण रचनेचे सूचक म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.हा नमुना समृद्ध अ‍ॅलिफॅटिक ऑर्गेनिक्स आणि स्तरित सिलिकेट यांच्यातील एक जटिल अवकाशीय संबंध दर्शवितो आणि पाण्याच्या धूप दरम्यान सुमारे 30 °C चे कमाल तापमान सूचित करतो.आम्हाला विपुल प्रमाणात ड्युटेरियम आणि डायझोनियम एक्स्ट्रासोलर उत्पत्तीशी सुसंगत आढळले.Ryugu कण हा आतापर्यंतचा अभ्यास केलेला सर्वात दूषित आणि अविभाज्य एलियन मटेरियल आहे आणि ते सौर यंत्रणेच्या एकूण रचनेत सर्वात योग्य आहे.
जून 2018 ते नोव्हेंबर 2019 पर्यंत, जपान एरोस्पेस एक्सप्लोरेशन एजन्सीच्या (JAXA) Hayabusa2 अंतराळयानाने लघुग्रह Ryugu चे विस्तृत दूरस्थ सर्वेक्षण केले.हायाबुसा-2 येथील निअर इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर (NIRS3) कडील डेटा सूचित करतो की Ryugu थर्मली आणि/किंवा शॉक-मेटामॉर्फिक कार्बोनेशियस कॉन्ड्राईट्स सारख्या सामग्रीने बनलेला असू शकतो.सर्वात जवळचा सामना म्हणजे CY chondrite (Yamato type) 2. Ryugu चा कमी अल्बेडो मोठ्या संख्येने कार्बन-समृद्ध घटकांच्या उपस्थितीने, तसेच कणांचा आकार, सच्छिद्रता आणि अवकाशीय हवामानाच्या प्रभावामुळे स्पष्ट केले जाऊ शकते.हायाबुसा-2 अंतराळयानाने रयुगावर दोन लँडिंग आणि नमुना संकलन केले.21 फेब्रुवारी 2019 रोजी पहिल्या लँडिंग दरम्यान, पृष्ठभागावरील सामग्री प्राप्त झाली, जी रिटर्न कॅप्सूलच्या कंपार्टमेंट A मध्ये संग्रहित केली गेली आणि 11 जुलै 2019 रोजी दुसर्‍या लँडिंग दरम्यान, लहान पोर्टेबल इम्पॅक्टरद्वारे तयार केलेल्या कृत्रिम विवराजवळ सामग्री गोळा केली गेली.हे नमुने वॉर्ड C मध्ये संग्रहित केले आहेत. JAXA-व्यवस्थापित सुविधांवरील विशेष, दूषित आणि शुद्ध नायट्रोजन-भरलेल्या चेंबर्समध्ये स्टेज 1 मधील कणांचे प्रारंभिक गैर-विध्वंसक वैशिष्ट्य दर्शविते की Ryugu कण CI4 chondrites सारखेच होते आणि "विविध" स्तरांचे "विविध" स्तर प्रदर्शित केले.Ryugu चे विरोधाभासी वाटणारे वर्गीकरण, CY किंवा CI chondrites सारखेच, फक्त Ryugu कणांच्या तपशीलवार समस्थानिक, मूलभूत आणि खनिज वैशिष्ट्यांद्वारे निराकरण केले जाऊ शकते.येथे सादर केलेले परिणाम लघुग्रह Ryugu च्या एकूण रचनेसाठी या दोन प्राथमिक स्पष्टीकरणांपैकी कोणते हे ठरवण्यासाठी एक ठोस आधार प्रदान करतात.
कोची संघाचे व्यवस्थापन करण्यासाठी आठ Ryugu पेलेट्स (अंदाजे एकूण 60mg), चेंबर A मधील चार आणि चेंबर C मधील चार, फेज 2 ला नियुक्त केले गेले.लघुग्रह Ryugu चे स्वरूप, उत्पत्ती आणि उत्क्रांती इतिहास स्पष्ट करणे आणि कॉन्ड्राइट्स, इंटरप्लॅनेटरी डस्ट पार्टिकल्स (IDPs) आणि परत येणारे धूमकेतू यांसारख्या इतर ज्ञात बाह्य नमुन्यांमधील समानता आणि फरक दस्तऐवजीकरण करणे हे अभ्यासाचे मुख्य लक्ष्य आहे.नासाच्या स्टारडस्ट मिशनने गोळा केलेले नमुने.
पाच Ryugu धान्य (A0029, A0037, C0009, C0014 आणि C0068) च्या तपशीलवार खनिज विश्लेषणातून असे दिसून आले आहे की ते प्रामुख्याने बारीक- आणि खरखरीत phyllosilicates (~64–88 vol.%; Fig., Supplement) चे बनलेले आहेत.आणि अतिरिक्त तक्ता 1).खरखरीत-दाणेदार फिलोसिलिकेट्स सूक्ष्म-दाणेदार, फिलोसिलिकेट-समृद्ध मॅट्रिक्स (आकारात काही मायक्रॉनपेक्षा कमी) पिनेट एग्रीगेट्स (आकारात दहा मायक्रॉनपर्यंत) म्हणून आढळतात.स्तरित सिलिकेट कण सर्पेन्टाइन-सॅपोनाइट सिम्बियंट्स (चित्र 1c) असतात.(Si + Al)-Mg-Fe नकाशा हे देखील दर्शवितो की मोठ्या प्रमाणात स्तरित सिलिकेट मॅट्रिक्समध्ये सर्पेन्टाइन आणि सॅपोनाइट (चित्र 2a, b) दरम्यान मध्यवर्ती रचना आहे.फिलोसिलिकेट मॅट्रिक्समध्ये कार्बोनेट खनिजे (~2–21 व्हॉल.%), सल्फाइड खनिजे (~2.4–5.5 व्हॉल.%), आणि मॅग्नेटाइट (~3.6–6.8 व्हॉल.%) असतात.या अभ्यासात (C0009) तपासलेल्या कणांपैकी एकामध्ये निर्जल सिलिकेट्स (ऑलिव्हिन आणि पायरॉक्सिन) ची थोडीशी मात्रा (~0.5 व्हॉल्यूम.%) आहे, ज्यामुळे कच्चा Ryugu स्टोन 5 बनवलेल्या स्त्रोत सामग्री ओळखण्यात मदत होऊ शकते.हे निर्जल सिलिकेट Ryugu गोळ्यांमध्ये दुर्मिळ आहे आणि केवळ C0009 गोळ्यामध्ये सकारात्मकरित्या ओळखले गेले.कार्बोनेट्स मॅट्रिक्समध्ये तुकड्यांच्या रूपात (काही शंभर मायक्रॉनपेक्षा कमी), मुख्यतः डोलोमाइट, कॅल्शियम कार्बोनेट आणि ब्रिनेल कमी प्रमाणात असतात.मॅग्नेटाइट पृथक कण, फ्रॅम्बोइड्स, प्लेक्स किंवा गोलाकार समुच्चय म्हणून उद्भवते.सल्फाइड्स मुख्यतः पायरोटाईट द्वारे अनियमित षटकोनी प्रिझम/प्लेट्स किंवा लॅथ्सच्या स्वरूपात दर्शविले जातात.मॅट्रिक्समध्ये मोठ्या प्रमाणात सबमायक्रॉन पेंटलँडाइट किंवा पायरोटाइटच्या संयोजनात असते. कार्बन-समृद्ध टप्पे (<10 µm आकारात) फिलोसिलिकेट-समृद्ध मॅट्रिक्समध्ये सर्वत्र आढळतात. कार्बन-समृद्ध टप्पे (<10 µm आकारात) फिलोसिलिकेट-समृद्ध मॅट्रिक्समध्ये सर्वत्र आढळतात. Богатые углеродом фазы (размером <10 мкм) встречаются повсеместно в богатой филлосиликатами матрице. कार्बन-समृद्ध टप्पे (<10 µm आकारात) फिलोसिलिकेट-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. कार्बन-समृद्ध टप्पे (<10 µm आकारात) फिलोसिलिकेट-समृद्ध मॅट्रिक्समध्ये प्रबळ असतात.इतर पूरक खनिजे पुरवणी तक्ता 1 मध्ये दर्शविली आहेत. C0087 आणि A0029 आणि A0037 मिश्रणाच्या क्ष-किरण विवर्तन पॅटर्नवरून निर्धारित खनिजांची यादी CI (Orgueil) chondrite मध्ये निर्धारित केलेल्या खनिजांशी अगदी सुसंगत आहे, परंतु Cmpandry (सीएमएमई) पेक्षा जास्त प्रमाणात भिन्न आहे. डेटा आणि पूरक आकृती 2).Ryugu धान्यांची एकूण घटक सामग्री (A0098, C0068) देखील chondrite 6 CI (विस्तारित डेटा, Fig. 2 आणि पूरक तक्ता 2) शी सुसंगत आहे.याउलट, CM chondrites मध्यम आणि अत्यंत अस्थिर घटकांमध्ये, विशेषत: Mn आणि Zn, आणि रीफ्रॅक्टरी घटकांमध्ये जास्त कमी होतात7.काही घटकांची एकाग्रता मोठ्या प्रमाणात बदलते, जी वैयक्तिक कणांच्या लहान आकारामुळे आणि परिणामी नमुना घेण्याच्या पूर्वाग्रहामुळे नमुन्याच्या अंतर्निहित विषमतेचे प्रतिबिंब असू शकते.सर्व पेट्रोलॉजिकल, मिनरॉलॉजिकल आणि एलिमेंटल वैशिष्ट्ये सूचित करतात की Ryugu धान्य CI8,9,10 chondrites सारखेच आहेत.एक उल्लेखनीय अपवाद म्हणजे Ryugu धान्यांमध्ये फेरीहायड्राईट आणि सल्फेटची अनुपस्थिती, हे सूचित करते की CI chondrites मधील ही खनिजे स्थलीय हवामानामुळे तयार झाली आहेत.
a, Mg Kα (लाल), Ca Kα (हिरवा), Fe Kα (निळा), आणि S Kα (पिवळा) कोरड्या पॉलिश विभाग C0068 ची संमिश्र एक्स-रे प्रतिमा.अपूर्णांकामध्ये स्तरित सिलिकेट (लाल: ~88 व्हॉल%), कार्बोनेट (डोलोमाइट; हलका हिरवा: ~1.6 व्हॉल%), मॅग्नेटाइट (निळा: ~5.3 व्हॉल%) आणि सल्फाइड्स (पिवळा: सल्फाइड = ~2.5% व्हॉल्यूम%) यांचा समावेश आहे. FeS लोह सल्फाइड आहे; मॅग – मॅग्नेटाईट; रस – साबण दगड; Srp – सर्पेन्टाइन. c, उच्च-रिझोल्यूशन ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (TEM) ठराविक सॅपोनाइट-सर्पेन्टाइन इंटरग्रोथची प्रतिमा 0.7 nm आणि 1 nm, 1 nm च्या सर्पेंटाइन आणि सॅपोनाइट लॅटिस बँड दर्शवते.
Ryugu A0037 (घन लाल वर्तुळे) आणि C0068 (घन निळी वर्तुळे) कणांचे मॅट्रिक्स आणि स्तरित सिलिकेट (% वर) यांची रचना (Si+Al)-Mg-Fe टर्नरी प्रणालीमध्ये दर्शविली आहे.a, इलेक्ट्रॉन प्रोब मायक्रोअ‍ॅनालिसिस (EPMA) परिणाम CI chondrites (Ivuna, Orgueil, Alais) विरुद्ध प्लॉट केलेले 16 तुलनेसाठी राखाडी रंगात दाखवले आहेत.b, स्कॅनिंग TEM (STEM) आणि एनर्जी डिस्पर्सिव्ह एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (EDS) विश्लेषण Orgueil9 आणि Murchison46 meteorites आणि hydrated IDP47 शी तुलना करण्यासाठी दाखवले आहे.लोह सल्फाइडचे लहान कण टाळून सूक्ष्म-दाणेदार आणि खडबडीत फायलोसिलिकेट्सचे विश्लेषण केले गेले.a आणि b मधील ठिपके असलेल्या रेषा सॅपोनाइट आणि सर्पेन्टाइनच्या विघटन रेषा दर्शवतात.a मधील लोह समृद्ध रचना बहुस्तरीय सिलिकेट दाण्यांमधील सबमायक्रॉन लोह सल्फाइड धान्यांमुळे असू शकते, जे EPMA विश्लेषणाच्या अवकाशीय रिझोल्यूशनद्वारे वगळले जाऊ शकत नाही.b मधील सॅपोनाइट पेक्षा जास्त Si सामग्री असलेले डेटा पॉइंट फिलोसिलिकेट लेयरच्या अंतर्भागात नॅनोसाइज्ड अमोर्फस सिलिकॉन-युक्त सामग्रीच्या उपस्थितीमुळे होऊ 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, ट्रायॉक्सी कण Ryugu C0014-4 चा समस्थानिक नकाशा CI (Orgueil), CY (Y-82162) आणि साहित्य डेटा (CM आणि C2-ung) 41,48,49 च्या chondrite मूल्यांच्या तुलनेत.आम्ही Orgueil आणि Y-82162 meteorites साठी डेटा प्राप्त केला आहे.CCAM ही निर्जल कार्बनयुक्त कॉन्ड्राईट खनिजांची एक रेषा आहे, TFL ही जमीन विभाजित करणारी रेषा आहे.d, Δ17O आणि δ18O Ryugu कण C0014-4 चे नकाशे, CI chondrite (Orgueil), आणि CY chondrite (Y-82162) (हा अभ्यास).Δ17O_Ryugu: Δ17O C0014-1 चे मूल्य.Δ17O_Orgueil: Orgueil साठी 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.
ऑक्सिजनचे मास समस्थानिक विश्लेषण लेसर फ्लोरिनेशन (पद्धती) द्वारे दाणेदार C0014 मधून काढलेल्या सामग्रीच्या 1.83 मिलीग्राम नमुन्यावर केले गेले.तुलनेसाठी, आम्ही Orgueil (CI) (एकूण वस्तुमान = 8.96 mg) च्या सात प्रती आणि Y-82162 (CY) (एकूण वस्तुमान = 5.11 mg) (पूरक तक्ता 3) च्या सात प्रती काढल्या.
अंजीर वर.2d Y-82162 च्या तुलनेत Orgueil आणि Ryugu च्या वजनाच्या सरासरी कणांमध्ये Δ17O आणि δ18O चे स्पष्ट पृथक्करण दाखवते.Ryugu C0014-4 कणाचा Δ17O 2 sd वर ओव्हरलॅप असूनही, Orgeil कणापेक्षा जास्त आहे.Ryugu कणांमध्ये Orgeil च्या तुलनेत उच्च Δ17O मूल्ये आहेत, जे 1864 मध्ये पडल्यापासून नंतरचे स्थलीय प्रदूषण प्रतिबिंबित करू शकतात. स्थलीय वातावरणात हवामान 11 वातावरणातील ऑक्सिजनचा समावेश करणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे संपूर्ण विश्लेषण TFL च्या जवळ आणले जाते.हा निष्कर्ष खनिज डेटाशी सुसंगत आहे (आधी चर्चा केली होती) की Ryugu धान्यांमध्ये हायड्रेट्स किंवा सल्फेट नसतात, तर Orgeil मध्ये.
वरील खनिज डेटाच्या आधारे, हे परिणाम Ryugu धान्य आणि CI chondrites यांच्यातील संबंधाचे समर्थन करतात, परंतु CY chondrites च्या सहवासाला नकार देतात.Ryugu धान्य CY chondrites शी संबंधित नाही हे तथ्य, जे निर्जलीकरण खनिजशास्त्राची स्पष्ट चिन्हे दर्शविते, हे आश्चर्यकारक आहे.Ryugu च्या परिभ्रमण निरीक्षणावरून असे दिसून येते की त्याचे निर्जलीकरण झाले आहे आणि त्यामुळे ते CY सामग्रीचे बनलेले आहे.या स्पष्ट फरकाची कारणे अस्पष्ट राहिली आहेत.इतर Ryugu कणांचे ऑक्सिजन समस्थानिक विश्लेषण सहचर पेपर 12 मध्ये सादर केले आहे. तथापि, या विस्तारित डेटा सेटचे परिणाम देखील Ryugu कण आणि CI chondrites यांच्यातील संबंधाशी सुसंगत आहेत.
समन्वित सूक्ष्म विश्लेषण तंत्राचा वापर करून (पूरक आकृती 3), आम्ही केंद्रित आयन बीम फ्रॅक्शन (FIB) C0068.25 (Figs. 3a–f) च्या संपूर्ण पृष्ठभागावर सेंद्रिय कार्बनच्या स्थानिक वितरणाचे परीक्षण केले.C0068.25 विभागातील जवळच्या काठावर कार्बन (NEXAFS) ची सूक्ष्म रचना एक्स-रे शोषण स्पेक्ट्रा अनेक कार्यात्मक गट दर्शविते - सुगंधी किंवा C=C (285.2 eV), C=O (286.5 eV), CH (287.5 eV) आणि C( =O)O (289.8.8) ग्राफ एबी 288.8 एबी 288.8 ची रचना. 3a), ज्याचा अर्थ थर्मल भिन्नता कमी प्रमाणात आहे.C0068.25 च्या आंशिक ऑरगॅनिक्सचे मजबूत CH शिखर (287.5 eV) पूर्वी अभ्यास केलेल्या कार्बनेशियस कॉन्ड्राईट्सच्या अघुलनशील सेंद्रियांपेक्षा वेगळे आहे आणि ते IDP14 आणि स्टारडस्ट मिशनद्वारे प्राप्त केलेल्या धूमकेतू कणांसारखे आहे.287.5 eV वर एक मजबूत CH शिखर आणि 285.2 eV वर अतिशय कमकुवत सुगंधी किंवा C=C शिखर सूचित करते की सेंद्रिय संयुगे अॅलिफॅटिक संयुगे (Fig. 3a आणि पूरक Fig. 3a) मध्ये समृद्ध आहेत.अ‍ॅलिफॅटिक सेंद्रिय संयुगे समृद्ध असलेले क्षेत्र खडबडीत-दाणेदार फिलोसिलिकेट्समध्ये तसेच खराब सुगंधी (किंवा C=C) कार्बन संरचना (Fig. 3c,d) असलेल्या भागात स्थानिकीकृत आहेत.याउलट, A0037,22 (पूरक अंजीर 3) अंशतः अ‍ॅलिफॅटिक कार्बन-समृद्ध प्रदेशांची सामग्री कमी दर्शविली.या धान्यांचे अंतर्निहित खनिजे कार्बोनेटमध्ये समृद्ध आहेत, chondrite CI 16 प्रमाणेच, स्त्रोताच्या पाण्यामध्ये व्यापक बदल सुचविते (पूरक तक्ता 1).ऑक्सिडायझिंग परिस्थिती कार्बोनेटशी संबंधित सेंद्रिय यौगिकांमध्ये कार्बोनिल आणि कार्बोक्सिल फंक्शनल गटांच्या उच्च सांद्रतेला अनुकूल करेल.अॅलिफॅटिक कार्बन स्ट्रक्चर्ससह सेंद्रिय पदार्थांचे सबमायक्रॉन वितरण खरखरीत-दाणेदार स्तरित सिलिकेटच्या वितरणापेक्षा खूप वेगळे असू शकते.फायलोसिलिकेट-ओएचशी संबंधित अॅलिफॅटिक सेंद्रिय संयुगेचे संकेत टॅगिश सरोवरातील उल्कामध्ये सापडले.समन्वित सूक्ष्मविश्लेषणात्मक डेटा सूचित करतो की अॅलिफॅटिक संयुगे समृद्ध सेंद्रिय पदार्थ सी-प्रकार लघुग्रहांमध्ये व्यापक असू शकतात आणि ते फिलोसिलिकेटशी जवळून संबंधित असू शकतात.हा निष्कर्ष मायक्रोओमेगा, जवळच्या-इन्फ्रारेड हायपरस्पेक्ट्रल मायक्रोस्कोपने दाखवलेल्या Ryugu कणांमधील अ‍ॅलिफॅटिक/सुगंधी CHs च्या मागील अहवालांशी सुसंगत आहे.एक महत्त्वाचा आणि न सुटलेला प्रश्न हा आहे की या अभ्यासात आढळलेल्या खरखरीत-दाणेदार फिलोसिलिकेट्सशी संबंधित अ‍ॅलिफॅटिक कार्बन-समृद्ध सेंद्रिय संयुगेचे अद्वितीय गुणधर्म केवळ रयुगु या लघुग्रहावर आढळतात का.
a, NEXAFS कार्बन स्पेक्ट्रा सुगंधी (C=C) समृद्ध प्रदेशात (लाल), अ‍ॅलिफॅटिक समृद्ध प्रदेशात (हिरवा) आणि मॅट्रिक्स (निळा) मध्ये 292 eV वर सामान्य केला गेला.तुलना करण्यासाठी राखाडी रेषा मर्चिसन 13 अघुलनशील सेंद्रिय स्पेक्ट्रम आहे.au, लवाद युनिट.b, स्कॅनिंग ट्रान्समिशन एक्स-रे मायक्रोस्कोपी (STXM) कार्बन के-एजची स्पेक्ट्रल प्रतिमा दर्शवते की विभागात कार्बनचे वर्चस्व आहे.c, सुगंधित (C=C) समृद्ध प्रदेश (लाल), अ‍ॅलिफॅटिक समृद्ध प्रदेश (हिरवा) आणि मॅट्रिक्स (निळा) सह RGB संमिश्र प्लॉट.d, अ‍ॅलिफॅटिक संयुगे समृध्द सेंद्रिय खरखरीत दाणेदार फिलोसिलिकेटमध्ये केंद्रित असतात, हे क्षेत्र b आणि c मधील पांढर्‍या ठिपके असलेल्या बॉक्समधून मोठे केले जाते.e, मोठ्या नॅनोस्फियर्स (ng-1) क्षेत्रामध्ये b आणि c मध्ये पांढऱ्या ठिपक्याच्या चौकटीतून मोठे केले आहे.साठी: pyrrhotite.Pn: निकेल-क्रोमाइट.f, नॅनोस्केल दुय्यम आयन मास स्पेक्ट्रोमेट्री (NanoSIMS), हायड्रोजन (1H), कार्बन (12C), आणि नायट्रोजन (12C14N) मूलद्रव्य प्रतिमा, 12C/1H घटक गुणोत्तर प्रतिमा, आणि क्रॉस δD, δ13C, आणि δ15N समस्थानिक प्रतिमा (अत्यंत ग्राफिक-1-एन्स्ट्रीम सोल्यूशन 1-3 सेक्शन-एन्स्ट्रीम ग्राफ-3 पीजी) सह. ary तक्ता 4).
मर्चिसन उल्कापिंडातील सेंद्रिय पदार्थांच्या ऱ्हासाचा गतीशील अभ्यास Ryugu धान्यांमध्ये समृद्ध असलेल्या ऍलिफॅटिक सेंद्रिय पदार्थांच्या विषम वितरणाविषयी महत्त्वाची माहिती देऊ शकतो.या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की सेंद्रिय पदार्थातील अ‍ॅलिफॅटिक सीएच बॉण्ड्स जास्तीत जास्त 30 डिग्री सेल्सिअस तापमानापर्यंत पालकांमध्ये टिकून राहतात आणि/किंवा वेळ-तापमान संबंधांमध्ये बदल होतात (उदा. 200 वर्षे 100°C आणि 0°C 100 दशलक्ष वर्षे)..पूर्ववर्ती ठराविक वेळेपेक्षा जास्त काळ दिलेल्या तपमानावर गरम न केल्यास, फिलोसिलिकेटने समृद्ध असलेल्या अॅलिफॅटिक ऑर्गेनिक्सचे मूळ वितरण संरक्षित केले जाऊ शकते.तथापि, स्त्रोत रॉक वॉटर बदल या व्याख्येला गुंतागुंतीत करू शकतात, कारण कार्बोनेट-समृद्ध A0037 फिलोसिलिकेटशी संबंधित कोणतेही कार्बन-समृद्ध अलिफेटिक प्रदेश दर्शवत नाही.हा कमी तापमानाचा बदल साधारणपणे रयुगु धान्यांमध्ये क्यूबिक फेल्डस्पारच्या उपस्थितीशी संबंधित आहे (पूरक तक्ता 1) 20.
अपूर्णांक C0068.25 (ng-1; अंजीर 3a–c,e) मध्ये उच्च सुगंधी (किंवा C=C), माफक प्रमाणात अ‍ॅलिफॅटिक आणि C(=O)O आणि C=O चे कमकुवत स्पेक्ट्रा दाखवणारे मोठे नॅनोस्फियर असते..अ‍ॅलिफॅटिक कार्बनची स्वाक्षरी chondrites (Fig. 3a) 17,21 शी संबंधित बल्क अघुलनशील सेंद्रिय आणि सेंद्रिय नॅनोस्फीअरच्या स्वाक्षरीशी जुळत नाही.टॅगिश सरोवरातील नॅनोस्फीअर्सच्या रामन आणि इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषणातून असे दिसून आले की त्यामध्ये अ‍ॅलिफॅटिक आणि ऑक्सिडाइज्ड सेंद्रिय संयुगे आणि जटिल संरचना 22,23 सह अव्यवस्थित पॉलीसायक्लिक सुगंधी सेंद्रिय संयुगे असतात.कारण आजूबाजूच्या मॅट्रिक्समध्ये अॅलिफॅटिक संयुगे समृद्ध ऑरगॅनिक्स असतात, एनजी-1 मधील अॅलिफॅटिक कार्बनची स्वाक्षरी ही एक विश्लेषणात्मक कलाकृती असू शकते.विशेष म्हणजे, ng-1 मध्ये एम्बेडेड अमोर्फस सिलिकेट (Fig. 3e), एक पोत आहे ज्याचा अद्याप कोणत्याही बाह्य ऑर्गेनिक्ससाठी अहवाल देण्यात आलेला नाही.अमोर्फस सिलिकेट हे एनजी-1 चे नैसर्गिक घटक असू शकतात किंवा विश्लेषणादरम्यान आयन आणि/किंवा इलेक्ट्रॉन बीमद्वारे जलीय/निर्जल सिलिकेट्सच्या अमोर्फाइझेशनमुळे उद्भवू शकतात.
C0068.25 विभागातील NanoSIMS आयन प्रतिमा (Fig. 3f) δ13C आणि δ15N मध्ये एकसमान बदल दर्शवितात, 30,811‰ (Fig. 3f मधील δ13C प्रतिमेतील PG-1) (Supplementary 3f) च्या मोठ्या 13C संवर्धनासह प्रीसोलर धान्य वगळता.क्ष-किरण प्राथमिक धान्य प्रतिमा आणि उच्च-रिझोल्यूशन TEM प्रतिमा केवळ कार्बन एकाग्रता आणि 0.3 nm च्या बेसल प्लेनमधील अंतर दर्शवतात, जे ग्रेफाइटशी संबंधित आहे.हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की δD (841 ± 394‰) आणि δ15N (169 ± 95‰) ची मूल्ये, खरखरीत-दाणेदार फिलोसिलिकेटशी संबंधित अॅलिफॅटिक सेंद्रिय पदार्थाने समृद्ध, संपूर्ण प्रदेश C = 3 ± 3 ± 3 ± 5 डी) च्या सरासरीपेक्षा किंचित जास्त आहेत.‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) C0068.25 मध्ये (पूरक तक्ता 4).हे निरीक्षण सुचविते की खरखरीत-दाणेदार फिलोसिलिकेट्समधील अॅलिफॅटिक-समृद्ध सेंद्रिय आसपासच्या ऑर्गेनिक्सपेक्षा अधिक आदिम असू शकतात, कारण नंतरच्या मूळ शरीरात आसपासच्या पाण्याशी समस्थानिक देवाणघेवाण झाली असावी.वैकल्पिकरित्या, हे समस्थानिक बदल देखील प्रारंभिक निर्मिती प्रक्रियेशी संबंधित असू शकतात.मूळ खडबडीत निर्जल सिलिकेट क्लस्टर्सच्या सतत बदलामुळे CI chondrites मधील सूक्ष्म-दाणेदार स्तरित सिलिकेट्स तयार झाल्याचा अर्थ लावला जातो.अ‍ॅलिफॅटिक-समृद्ध सेंद्रिय पदार्थ सूर्यमालेच्या निर्मितीपूर्वी प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्क किंवा आंतरतारकीय माध्यमातील पूर्ववर्ती रेणूंमधून तयार झाले असावेत आणि नंतर Ryugu (मोठ्या) मूळ शरीराच्या पाण्यातील बदलांदरम्यान किंचित बदलले गेले. Ryugu चा आकार (<1.0 किमी) जलीय खनिजे तयार करण्यासाठी जलीय बदलासाठी अंतर्गत उष्णता पुरेशी राखण्यासाठी खूप लहान आहे25. Ryugu चा आकार (<1.0 किमी) जलीय खनिजे तयार करण्यासाठी जलीय बदलासाठी पुरेशी आंतरिक उष्णता राखण्यासाठी खूप लहान आहे25. Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло для водного измененения слишком слишком २५. आकारमान (<1.0 किमी) पाण्यातील खनिजे तयार होण्यासाठी पाण्यातील बदलासाठी पुरेशी अंतर्गत उष्णता राखण्यासाठी Ryugu खूप लहान आहे25. 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. 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. Размер Рюгу (<1,0 км) слишком мал, чтобы поддерживать внутреннее тепло для изменения воды с образованением воды с образованием. Ryugu (<1.0 km) चा आकार पाण्यातील खनिजे बनवण्यासाठी पाणी बदलण्यासाठी अंतर्गत उष्णतेला आधार देण्यासाठी खूप लहान आहे25.म्हणून, Ryugu पूर्ववर्तींना दहापट किलोमीटर आकाराची आवश्यकता असू शकते.अ‍ॅलिफॅटिक संयुगे समृद्ध सेंद्रिय पदार्थ त्यांचे मूळ समस्थानिक गुणोत्तर खरखरीत-दाणेदार फिलोसिलिकेट्सच्या सहवासामुळे टिकवून ठेवू शकतात.तथापि, या FIB अंशांमधील विविध घटकांच्या जटिल आणि नाजूक मिश्रणामुळे समस्थानिक जड वाहकांचे नेमके स्वरूप अनिश्चित राहिले आहे.हे Ryugu ग्रॅन्युलमधील अॅलिफॅटिक संयुगे किंवा त्यांच्या सभोवतालचे खडबडीत phyllosilicates समृद्ध असलेले सेंद्रिय पदार्थ असू शकतात.लक्षात घ्या की सीएम पॅरिस 24, 26 उल्कापिंडांचा अपवाद वगळता जवळजवळ सर्व कार्बनी कॉन्ड्राईट्समधील सेंद्रिय पदार्थ (CI chondrites सह) phyllosilicates पेक्षा D मध्ये अधिक समृद्ध असतात.
A0002.23 आणि A0002.26, A0037.22 आणि A0037.23 आणि C0068.23, C0068.23 आणि C0068.23, C0068.25 आणि C0068.26 FIB स्लाइसचे खंड δD आणि δ15N FIB स्लाइसचे प्लॉट्स मिळाले आहेत. सौर मंडळाच्या इतर वस्तूंसह noSIMS अंजीर मध्ये दर्शविले आहे.4 (पूरक तक्ता 4)27,28.A0002, A0037 आणि C0068 प्रोफाइलमधील δD आणि δ15N मधील व्हॉल्यूम बदल IDP मधील लोकांशी सुसंगत आहेत, परंतु CM आणि CI chondrites पेक्षा जास्त आहेत (चित्र 4).लक्षात घ्या की धूमकेतू 29 नमुन्यासाठी δD मूल्यांची श्रेणी (-240 ते 1655‰) Ryugu पेक्षा मोठी आहे.Ryukyu प्रोफाइलचे खंड δD आणि δ15N नियमानुसार, ज्युपिटर कुटुंबातील धूमकेतू आणि ऊर्ट क्लाउड (चित्र 4) च्या सरासरीपेक्षा लहान आहेत.CI chondrites ची निम्न δD मूल्ये या नमुन्यांमधील स्थलीय दूषिततेचा प्रभाव प्रतिबिंबित करू शकतात.बेल्स, लेक टॅगिश आणि IDP मधील समानता लक्षात घेता, Ryugu कणांमधील δD आणि δN मूल्यांमधील मोठी विषमता सुरुवातीच्या सूर्यमालेतील सेंद्रिय आणि जलीय रचनांच्या प्रारंभिक समस्थानिक स्वाक्षरींमध्ये बदल दर्शवू शकते.Ryugu आणि IDP कणांमधील δD आणि δN मधील समान समस्थानिक बदल सूचित करतात की दोन्ही एकाच स्त्रोताच्या सामग्रीपासून तयार झाले असावेत.असे मानले जाते की IDPs ची उत्पत्ती धूमकेतूच्या स्त्रोतांपासून होते 14.म्हणून, Ryugu मध्ये धूमकेतूसारखी सामग्री आणि/किंवा किमान बाह्य सौर मंडळ असू शकते.तथापि, (1) मूळ शरीरावरील गोलाकार आणि D-युक्त पाण्याचे मिश्रण 31 आणि (2) धूमकेतूचे D/H गुणोत्तर धूमकेतूच्या क्रियाकलापांचे कार्य 32 मुळे येथे आपण सांगितल्यापेक्षा हे अधिक कठीण असू शकते.तथापि, Ryugu कणांमधील हायड्रोजन आणि नायट्रोजन समस्थानिकांच्या आढळलेल्या विषमतेची कारणे पूर्णपणे समजलेली नाहीत, अंशतः आज उपलब्ध असलेल्या मर्यादित संख्येच्या विश्लेषणांमुळे.हायड्रोजन आणि नायट्रोजन समस्थानिक प्रणालींचे परिणाम अजूनही शक्यता वाढवतात की Ryugu मध्ये सूर्यमालेच्या बाहेरील बहुतेक पदार्थ असतात आणि त्यामुळे धूमकेतूंशी काही समानता दिसून येते.Ryugu प्रोफाइलने δ13C आणि δ15N (पूरक तक्ता 4) मध्ये कोणताही स्पष्ट संबंध दर्शविला नाही.
Ryugu कणांची एकूण H आणि N समस्थानिक रचना (लाल वर्तुळ: A0002, A0037; निळी वर्तुळे: C0068) सौर परिमाण 27, ज्युपिटर मीन फॅमिली (JFC27), आणि ऊर्ट क्लाउड धूमकेतू (OCC27), IDP28, आणि कार्बोनेसेसशी संबंधित आहेत.उल्का 27 (CI, CM, CR, C2-ung) ची तुलना.समस्थानिक रचना पुरवणी तक्त्या 4 मध्ये दिली आहे. ठिपके असलेल्या रेषा H आणि N साठी स्थलीय समस्थानिक मूल्ये आहेत.
वाष्पशील पदार्थांचे (उदा. सेंद्रिय पदार्थ आणि पाणी) पृथ्वीवर वाहतूक हा चिंतेचा विषय आहे26,27,33.या अभ्यासात ओळखल्या गेलेल्या Ryugu कणांमधील खडबडीत phyllosilicates शी संबंधित सबमिक्रॉन सेंद्रिय पदार्थ अस्थिरतेचा एक महत्त्वाचा स्रोत असू शकतो.खडबडीत फायलोसिलिकेट्समधील सेंद्रिय पदार्थ सूक्ष्म-दाणेदार मॅट्रिक्समधील सेंद्रिय पदार्थांपेक्षा 16,34 आणि क्षय 35 पासून अधिक चांगले संरक्षित आहेत.कणांमधील हायड्रोजनची जड समस्थानिक रचना म्हणजे ते पृथ्वीच्या सुरुवातीच्या काळात वाहून नेलेल्या अस्थिरतेचे एकमेव स्त्रोत असण्याची शक्यता नाही.ते हलक्या हायड्रोजन समस्थानिक रचना असलेल्या घटकांसह मिसळले जाऊ शकतात, जसे की अलीकडेच सिलिकेट्समध्ये सौर वारा-चालित पाण्याच्या उपस्थितीच्या गृहीतकामध्ये प्रस्तावित करण्यात आले होते.
या अभ्यासात, आम्‍ही दाखवतो की CI उल्‍कापात, सौरमालेच्‍या एकूण संरचनेचे प्रतिनिधी म्‍हणून त्‍यांचे भू-रासायनिक महत्त्व असले तरीही, 6,10 हे पार्थिव दूषित नमुने आहेत.आम्ही समृद्ध अॅलिफॅटिक सेंद्रिय पदार्थ आणि शेजारच्या जलयुक्त खनिजांमधील परस्परसंवादासाठी थेट पुरावे देखील देतो आणि सुचवितो की Ryugu मध्ये एक्स्ट्रासोलर सामग्री असू शकते37.या अभ्यासाचे परिणाम स्पष्टपणे प्रोटोएस्टेरॉईड्सच्या थेट सॅम्पलिंगचे महत्त्व आणि परत आलेले नमुने पूर्णपणे जड आणि निर्जंतुक परिस्थितीत वाहतूक करण्याची आवश्यकता दर्शवतात.येथे सादर केलेले पुरावे असे दर्शविते की Ryugu कण हे निःसंशयपणे प्रयोगशाळेतील संशोधनासाठी उपलब्ध असलेल्या सर्वात दूषित सौर प्रणाली सामग्रीपैकी एक आहेत आणि या मौल्यवान नमुन्यांचा पुढील अभ्यास निःसंशयपणे सौर यंत्रणेच्या सुरुवातीच्या प्रक्रियेबद्दलची आपली समज वाढवेल.Ryugu कण हे सूर्यमालेच्या एकूण रचनेचे उत्कृष्ट प्रतिनिधित्व करतात.
सबमायक्रॉन स्केल नमुन्यांचे जटिल मायक्रोस्ट्रक्चर आणि रासायनिक गुणधर्म निर्धारित करण्यासाठी, आम्ही सिंक्रोट्रॉन रेडिएशन-आधारित गणना टोमोग्राफी (SR-XCT) आणि SR एक्स-रे डिफ्रॅक्शन (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM विश्लेषण वापरले.पृथ्वीच्या वातावरणामुळे कोणताही ऱ्हास, प्रदूषण नाही आणि सूक्ष्म कण किंवा यांत्रिक नमुन्यांची कोणतीही हानी नाही.यादरम्यान, आम्ही स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (SEM)-EDS, EPMA, XRD, इंस्ट्रुमेंटल न्यूट्रॉन एक्टिव्हेशन अॅनालिसिस (INAA), आणि लेसर ऑक्सिजन समस्थानिक फ्लोरिनेशन उपकरणे वापरून पद्धतशीर व्हॉल्यूमेट्रिक विश्लेषण केले आहे.परख प्रक्रिया पूरक आकृती 3 मध्ये दर्शविल्या आहेत आणि प्रत्येक परख खालील विभागांमध्ये वर्णन केल्या आहेत.
Ryugu लघुग्रहाचे कण Hayabusa-2 reentry module मधून जप्त करण्यात आले आणि पृथ्वीचे वातावरण प्रदूषित न करता जपानमधील Sagamihara मधील JAXA कंट्रोल सेंटरला देण्यात आले.JAXA-व्यवस्थापित सुविधेवर प्रारंभिक आणि विना-विध्वंसक वैशिष्ट्यीकरणानंतर, पर्यावरणीय हस्तक्षेप टाळण्यासाठी सील करण्यायोग्य आंतर-साइट हस्तांतरण कंटेनर आणि नमुना कॅप्सूल पिशव्या (नमुन्याच्या आकारानुसार 10 किंवा 15 मिमी व्यासाचे नीलम क्रिस्टल आणि स्टेनलेस स्टील) वापरा.वातावरणy आणि/किंवा ग्राउंड दूषित पदार्थ (उदा. पाण्याची वाफ, हायड्रोकार्बन्स, वातावरणातील वायू आणि सूक्ष्म कण) आणि नमुना तयार करताना आणि संस्था आणि विद्यापीठे यांच्यामध्ये वाहतूक करताना नमुन्यांमधील क्रॉस-दूषित होणे.पृथ्वीच्या वातावरणाशी (पाण्याची वाफ आणि ऑक्सिजन) परस्परसंवादामुळे होणारा ऱ्हास आणि प्रदूषण टाळण्यासाठी, सर्व प्रकारचे नमुना तयार करणे (टँटॅलम छिन्नीने चिप करणे, संतुलित डायमंड वायर सॉचा वापर करणे (मेवा फोसिस कॉर्पोरेशन DWS 3400) आणि इपॉक्सी कापणे) इन्स्टॉलेशनसाठी तयार करणे) N200 °C ते कोरड्या बिंदू अंतर्गत स्वच्छ O200-60-600 बॉक्समध्ये केले गेले. 2 ~50-100 ppm).येथे वापरल्या जाणार्‍या सर्व वस्तू अल्ट्राप्युअर वॉटर आणि इथेनॉलच्या मिश्रणाने वेगवेगळ्या फ्रिक्वेन्सीच्या अल्ट्रासोनिक लहरी वापरून स्वच्छ केल्या जातात.
येथे आम्ही अंटार्क्टिक उल्का संशोधन केंद्र (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 आणि CY: Y 980115) च्या राष्ट्रीय ध्रुवीय संशोधन संस्था (NIPR) उल्का संग्रहाचा अभ्यास करतो.
SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS आणि TEM विश्लेषणासाठी साधनांमधील हस्तांतरणासाठी, आम्ही मागील अभ्यासात वर्णन केलेल्या युनिव्हर्सल अल्ट्राथिन नमुना धारकाचा वापर केला.
Ryugu नमुन्यांचे SR-XCT विश्लेषण BL20XU/SPring-8 एकात्मिक CT प्रणाली वापरून केले गेले.एकात्मिक CT प्रणालीमध्ये विविध मापन मोड असतात: नमुन्याची संपूर्ण रचना कॅप्चर करण्यासाठी विस्तृत क्षेत्र आणि कमी रिझोल्यूशन (WL) मोड, नमुना क्षेत्राच्या अचूक मापनासाठी दृश्याचे अरुंद क्षेत्र आणि उच्च रिझोल्यूशन (NH) मोड.नमुन्याच्या व्हॉल्यूमचा विवर्तन पॅटर्न मिळविण्यासाठी स्वारस्य आणि रेडिओग्राफ आणि नमुन्यातील क्षैतिज समतल खनिज टप्प्यांचा 2D आकृती प्राप्त करण्यासाठी XRD-CT करा.लक्षात घ्या की सर्व मोजमाप अचूक CT आणि XRD-CT मोजमापांना अनुमती देऊन नमुना धारकास बेसमधून काढून टाकण्यासाठी अंगभूत प्रणाली न वापरता करता येतात.WL मोड एक्स-रे डिटेक्टर (BM AA40P; हमामात्सू फोटोनिक्स) अतिरिक्त 4608 × 4608 पिक्सेल मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (CMOS) कॅमेरा (C14120-20P; हमामात्सू फोटोनिक्स) एक सिंटिलेटरसह सुसज्ज होता ज्यामध्ये 10lutum3m 10mlutum 53m जाडीचा एक सिंटिलेटर होता. O12:Ce) आणि रिले लेन्स.WL मोडमधील पिक्सेल आकार सुमारे 0.848 µm आहे.अशा प्रकारे, ऑफसेट सीटी मोडमध्ये डब्ल्यूएल मोडमधील दृश्य क्षेत्र (एफओव्ही) अंदाजे 6 मिमी आहे.NH मोड एक्स-रे डिटेक्टर (BM AA50; हमामात्सु फोटोनिक्स) 20 µm जाड गॅडोलिनियम-अॅल्युमिनियम-गॅलियम गार्नेट (Gd3Al2Ga3O12) सिंटिलेटर, CMOS कॅमेरा (C11440-22CU) pixels 204x8 रिजोल्यूशनसह सुसज्ज होता.हमामात्सु फोटोनिक्स) आणि ×२० लेन्स.NH मोडमधील पिक्सेल आकार ~0.25 µm आहे आणि दृश्य क्षेत्र ~0.5 mm आहे.XRD मोडसाठी डिटेक्टर (BM AA60; हमामात्सु फोटोनिक्स) 50 µm जाडीचा P43 (Gd2O2S:Tb) पावडर स्क्रीन, 2304 × 2304 पिक्सेल रिझोल्यूशन CMOS कॅमेरा (C15440-20UP) आणि Hamamatsu फोटोनिक्स रीझ्युलेशन कॅमेरा असलेल्या सिंटिलेटरसह सुसज्ज होता.डिटेक्टरचा प्रभावी पिक्सेल आकार 19.05 µm आणि दृश्य क्षेत्र 43.9 mm2 आहे.FOV वाढवण्यासाठी, आम्ही WL मोडमध्ये ऑफसेट सीटी प्रक्रिया लागू केली.CT पुनर्रचनासाठी प्रसारित प्रकाश प्रतिमेमध्ये 180° ते 360° च्या श्रेणीतील प्रतिमा रोटेशनच्या अक्षाभोवती क्षैतिजरित्या प्रतिबिंबित होते आणि 0° ते 180° च्या श्रेणीतील प्रतिमा असते.
XRD मोडमध्ये, एक्स-रे बीम फ्रेसनेल झोन प्लेटद्वारे केंद्रित आहे.या मोडमध्ये, डिटेक्टर नमुन्याच्या मागे 110 मिमी ठेवला आहे आणि बीम स्टॉप डिटेक्टरच्या 3 मिमी पुढे आहे.1.43° ते 18.00° (ग्रेटिंग पिच d = 16.6–1.32 Å) 2θ श्रेणीतील विवर्तन प्रतिमा डिटेक्टरच्या दृश्य क्षेत्राच्या तळाशी केंद्रित केलेल्या एक्स-रे स्पॉटसह प्राप्त केल्या गेल्या.नमुना नियमित अंतराने अनुलंब हलतो, प्रत्येक उभ्या स्कॅन चरणासाठी अर्ध्या वळणासह.जर खनिज कण 180° ने फिरवल्यावर ब्रॅग स्थिती पूर्ण करतात, तर क्षैतिज समतलातील खनिज कणांचे विवर्तन प्राप्त करणे शक्य आहे.विवर्तन प्रतिमा नंतर प्रत्येक अनुलंब स्कॅन चरणासाठी एका प्रतिमेमध्ये एकत्र केल्या गेल्या.एसआर-एक्सआरडी-सीटी परीक्षा परिस्थिती जवळजवळ एसआर-एक्सआरडी परखासाठी सारखीच असते.XRD-CT मोडमध्ये, डिटेक्टर नमुन्याच्या मागे 69 मिमी स्थित आहे.2θ श्रेणीतील विवर्तन प्रतिमा 1.2° ते 17.68° (d = 19.73 ते 1.35 Å) पर्यंत असतात, जेथे एक्स-रे बीम आणि बीम लिमिटर दोन्ही डिटेक्टरच्या दृश्य क्षेत्राच्या मध्यभागी असतात.नमुना क्षैतिजरित्या स्कॅन करा आणि नमुना 180° फिरवा.SR-XRD-CT प्रतिमांची पिक्सेल मूल्ये म्हणून पीक खनिज तीव्रतेसह पुनर्रचना केली गेली.क्षैतिज स्कॅनिंगसह, नमुना सामान्यत: 500-1000 चरणांमध्ये स्कॅन केला जातो.
सर्व प्रयोगांसाठी, क्ष-किरण ऊर्जा 30 keV वर निश्चित केली गेली होती, कारण ही सुमारे 6 मिमी व्यासासह उल्कापिंडांमध्ये एक्स-रे प्रवेशाची निम्न मर्यादा आहे.180° रोटेशन दरम्यान सर्व CT मोजमापांसाठी संपादन केलेल्या 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 50 ms होता.XRD-CT ms साठी ms.ठराविक नमुना स्कॅन वेळ WL मोडमध्ये सुमारे 10 मिनिटे, NH मोडमध्ये 15 मिनिटे, XRD साठी 3 तास आणि SR-XRD-CT साठी 8 तास असतो.
CT प्रतिमांची पुनर्रचना कन्व्होल्युशनल बॅक प्रोजेक्शनद्वारे केली गेली आणि 0 ते 80 सेमी-1 पर्यंतच्या रेखीय क्षीणन गुणांकासाठी सामान्यीकृत केली गेली.स्लाइस सॉफ्टवेअरचा वापर 3D डेटाचे विश्लेषण करण्यासाठी केला गेला आणि muXRD सॉफ्टवेअरचा वापर XRD डेटाचे विश्लेषण करण्यासाठी केला गेला.
Epoxy-फिक्स्ड Ryugu कण (A0029, A0037, C0009, C0014 आणि C0068) हळूहळू पृष्ठभागावर 0.5 µm (3M) डायमंड लॅपिंग फिल्मच्या पातळीवर कोरड्या स्थितीत पॉलिश केले गेले, पॉलिशिंग प्रक्रियेदरम्यान पृष्ठभागाच्या संपर्कात येणारी सामग्री टाळली.प्रत्येक नमुन्याच्या पॉलिश केलेल्या पृष्ठभागाची प्रथम प्रकाश मायक्रोस्कोपीद्वारे तपासणी केली गेली आणि नंतर ऊर्जा पसरवणारा स्पेक्ट्रोमीटर (AZtec) ने सुसज्ज JEOL JSM-7100F SEM वापरून नमुने आणि गुणात्मक NIPR घटकांचे खनिजशास्त्र आणि पोत प्रतिमा (BSE) प्राप्त करण्यासाठी इलेक्ट्रॉनचे बॅकस्कॅटर केले गेले.ऊर्जा) चित्र.प्रत्येक नमुन्यासाठी, इलेक्ट्रॉन प्रोब मायक्रोएनालायझर (EPMA, JEOL JXA-8200) वापरून प्रमुख आणि किरकोळ घटकांच्या सामग्रीचे विश्लेषण केले गेले.5 nA वर फिलोसिलिकेट आणि कार्बोनेट कण, 15 keV वर नैसर्गिक आणि कृत्रिम मानके, सल्फाइड्स, मॅग्नेटाइट, ऑलिव्हिन आणि पायरोक्सिनचे 30 nA वर विश्लेषण करा.प्रत्येक खनिजासाठी अनियंत्रितपणे सेट केलेल्या योग्य थ्रेशोल्डसह ImageJ 1.53 सॉफ्टवेअर वापरून घटक नकाशे आणि BSE प्रतिमांमधून मॉडेल ग्रेडची गणना केली गेली.
ओपन युनिव्हर्सिटी (मिल्टन केन्स, यूके) येथे इन्फ्रारेड लेझर फ्लोरिनेशन प्रणाली वापरून ऑक्सिजन समस्थानिक विश्लेषण केले गेले.Hayabusa2 नमुने सुविधांदरम्यान हस्तांतरणासाठी नायट्रोजनने भरलेल्या कंटेनरमध्ये मुक्त विद्यापीठ 38 ला वितरित केले गेले.
नमुना लोडिंग नायट्रोजन ग्लोव्ह बॉक्समध्ये 0.1% पेक्षा कमी ऑक्सिजन पातळीचे परीक्षण केले गेले.Hayabusa2 विश्लेषणात्मक कार्यासाठी, एक नवीन Ni नमुना धारक तयार करण्यात आला, ज्यामध्ये फक्त दोन नमुना छिद्रे (व्यास 2.5 मिमी, खोली 5 मिमी), एक Hayabusa2 कणांसाठी आणि दुसरा ऑब्सिडियन अंतर्गत मानकांसाठी.विश्लेषणादरम्यान, Hayabusa2 सामग्री असलेली नमुना विहीर लेसर प्रतिक्रिया दरम्यान नमुना ठेवण्यासाठी अंदाजे 1 मिमी जाडी आणि 3 मिमी व्यासाच्या अंतर्गत BaF2 खिडकीने झाकलेली होती.Ni नमुना धारकामध्ये कट केलेल्या गॅस मिक्सिंग चॅनेलद्वारे नमुन्यातील BrF5 प्रवाह राखला गेला.सॅम्पल चेंबर देखील पुन्हा कॉन्फिगर केले गेले जेणेकरुन ते व्हॅक्यूम फ्लोरिनेशन लाइनमधून काढून टाकले जाऊ शकेल आणि नंतर नायट्रोजनने भरलेल्या ग्लोव्ह बॉक्समध्ये उघडले जाईल.दोन-तुकड्यांचे चेंबर तांबे गॅस्केटेड कॉम्प्रेशन सील आणि EVAC क्विक रिलीझ CeFIX 38 चेन क्लॅम्पसह सील केलेले होते.चेंबरच्या शीर्षस्थानी 3 मिमी जाडीची BaF2 खिडकी नमुना आणि लेसर हीटिंगचे एकाचवेळी निरीक्षण करण्यास अनुमती देते.नमुना लोड केल्यानंतर, चेंबर पुन्हा क्लॅम्प करा आणि फ्लोरिनेटेड लाइनला पुन्हा कनेक्ट करा.विश्लेषणापूर्वी, कोणताही शोषलेला ओलावा काढून टाकण्यासाठी सॅम्पल चेंबर व्हॅक्यूममध्ये रात्रभर सुमारे 95°C पर्यंत गरम केले गेले.रात्रभर गरम केल्यानंतर, चेंबरला खोलीच्या तपमानावर थंड होण्यास परवानगी देण्यात आली आणि नंतर नमुना हस्तांतरणादरम्यान वातावरणाच्या संपर्कात आलेला भाग ओलावा काढून टाकण्यासाठी BrF5 च्या तीन अलिकोट्ससह शुद्ध केला गेला.या कार्यपद्धती हे सुनिश्चित करतात की हायाबुसा 2 नमुना वातावरणाच्या संपर्कात येत नाही आणि नमुना लोडिंग दरम्यान वातावरणात वाहणाऱ्या फ्लोरिनेटेड रेषेच्या भागातून ओलावा दूषित होत नाही.
Ryugu C0014-4 आणि Orgueil (CI) कणांचे नमुने सुधारित "सिंगल" मोड42 मध्ये विश्लेषण केले गेले, तर Y-82162 (CY) विश्लेषण एका ट्रेवर एकाधिक नमुना विहिरीसह केले गेले.त्यांच्या निर्जल रचनेमुळे, CY chondrites साठी एकच पद्धत वापरणे आवश्यक नाही.फोटॉन मशीन्स इंक. इन्फ्रारेड CO2 लेसर वापरून नमुने गरम केले गेले.50 W (10.6 µm) ची शक्ती BrF5 च्या उपस्थितीत XYZ गॅन्ट्रीवर आरोहित आहे.बिल्ट-इन व्हिडिओ सिस्टम प्रतिक्रियेच्या कोर्सचे निरीक्षण करते.फ्लोरिनेशननंतर, कोणतेही अतिरिक्त फ्लोरिन काढून टाकण्यासाठी दोन क्रायोजेनिक नायट्रोजन सापळे आणि KBr चा गरम बेड वापरून मुक्त केलेले O2 घासले गेले.शुद्ध ऑक्सिजनच्या समस्थानिक रचनेचे थर्मो फिशर MAT 253 ड्युअल-चॅनल मास स्पेक्ट्रोमीटरवर विश्लेषण केले गेले ज्याचे वस्तुमान रिझोल्यूशन सुमारे 200 आहे.
काही प्रकरणांमध्ये, नमुन्याच्या प्रतिक्रियेदरम्यान सोडलेल्या वायू O2 चे प्रमाण 140 µg पेक्षा कमी होते, जे MAT 253 मास स्पेक्ट्रोमीटरवर बेलोज उपकरण वापरण्याची अंदाजे मर्यादा आहे.या प्रकरणांमध्ये, विश्लेषणासाठी मायक्रोव्हॉल्यूम वापरा.Hayabusa2 कणांचे विश्लेषण केल्यानंतर, ऑब्सिडियन अंतर्गत मानक फ्लोरिनेटेड होते आणि त्याची ऑक्सिजन समस्थानिक रचना निर्धारित केली गेली.
NF+ NF3+ खंडाचे आयन वस्तुमान 33 (16O17O) असलेल्या बीममध्ये व्यत्यय आणतात.ही संभाव्य समस्या दूर करण्यासाठी, बहुतेक नमुने क्रायोजेनिक पृथक्करण प्रक्रिया वापरून प्रक्रिया करतात.हे MAT 253 विश्लेषणापूर्वी पुढच्या दिशेने केले जाऊ शकते किंवा दुसरे विश्लेषण म्हणून विश्लेषित वायू परत विशेष आण्विक चाळणीमध्ये परत करून आणि क्रायोजेनिक विभक्त झाल्यानंतर ते पुन्हा पास करून केले जाऊ शकते.क्रायोजेनिक पृथक्करणामध्ये द्रव नायट्रोजन तापमानावर आण्विक चाळणीला वायूचा पुरवठा करणे आणि नंतर -130 डिग्री सेल्सिअस तापमानात प्राथमिक आण्विक चाळणीमध्ये सोडणे समाविष्ट आहे.विस्तृत चाचणीने दर्शविले आहे की NF+ पहिल्या आण्विक चाळणीवर राहते आणि या पद्धतीचा वापर करून कोणतेही महत्त्वपूर्ण अंशीकरण होत नाही.
आमच्या अंतर्गत ऑब्सिडियन मानकांच्या वारंवार केलेल्या विश्लेषणावर आधारित, बेलो मोडमधील सिस्टमची एकूण अचूकता आहे: ±0.053‰ δ17O साठी, ±0.095‰ δ18O साठी, ±0.018‰ Δ17O (2 sd) साठी.ऑक्सिजन समस्थानिक विश्लेषण मानक डेल्टा नोटेशनमध्ये दिले जाते, जेथे delta18O ची गणना केली जाते:
तसेच δ17O साठी 17O/16O गुणोत्तर वापरा.VSMOW हे व्हिएन्ना मीन सी वॉटर स्टँडर्डसाठी आंतरराष्ट्रीय मानक आहे.Δ17O पृथ्वी फ्रॅक्शनेशन रेषेतील विचलन दर्शवतो आणि गणना सूत्र आहे: Δ17O = δ17O – 0.52 × δ18O.पुरवणी तक्ता 3 मध्ये सादर केलेला सर्व डेटा अंतर-समायोजित केला गेला आहे.
JAMSTEC, कोची कोर सॅम्पलिंग इन्स्टिट्यूट येथे हिटाची हायटेक SMI4050 FIB साधन वापरून Ryugu कणांमधून अंदाजे 150 ते 200 nm जाडीचे विभाग काढले गेले.लक्षात घ्या की इंटरऑब्जेक्ट ट्रान्सफरसाठी N2 गॅसने भरलेल्या जहाजांमधून काढून टाकल्यानंतर प्रक्रिया न केलेल्या कणांच्या प्रक्रिया न केलेल्या तुकड्यांमधून सर्व FIB विभाग पुनर्प्राप्त केले गेले.हे तुकडे SR-CT द्वारे मोजले गेले नाहीत, परंतु कार्बन के-एज स्पेक्ट्रमवर परिणाम करू शकणारे संभाव्य नुकसान आणि दूषितता टाळण्यासाठी पृथ्वीच्या वातावरणात कमीतकमी एक्सपोजरसह प्रक्रिया केली गेली.टंगस्टन संरक्षणात्मक थर जमा केल्यानंतर, पृष्ठभागाचे नुकसान कमी करण्यासाठी 30 kV च्या प्रवेगक व्होल्टेजवर, नंतर 5 kV वर आणि 40 pA चा प्रोब करंट Ga+ आयन बीमने आवडीचा प्रदेश (25 × 25 μm2 पर्यंत) कापला आणि पातळ केला गेला.नंतर FIB ने सुसज्ज मायक्रोमॅनिप्युलेटर वापरून अल्ट्राथिन विभाग मोठ्या तांब्याच्या जाळी (कोची जाळी) 39 वर ठेवले गेले.
Ryugu A0098 (1.6303mg) आणि C0068 (0.6483mg) गोळ्यांना पृथ्वीच्या वातावरणाशी कोणताही संवाद न होता स्प्रिंग-8 वर शुद्ध नायट्रोजनने भरलेल्या ग्लोव्ह बॉक्समध्ये शुद्ध उच्च शुद्धतेच्या पॉलिथिलीन शीटमध्ये दोनदा बंद करण्यात आले.टोकियो मेट्रोपॉलिटन युनिव्हर्सिटीमध्ये JB-1 (जपानच्या भूवैज्ञानिक सर्वेक्षणाने जारी केलेला भूवैज्ञानिक संदर्भ खडक) साठी नमुना तयार करण्यात आला.
INAA इन्स्टिट्यूट फॉर इंटिग्रेटेड रेडिएशन अँड न्यूक्लियर सायन्सेस, क्योटो विद्यापीठ येथे आयोजित केले जाते.घटकांच्या परिमाणासाठी वापरल्या जाणार्‍या न्यूक्लाइडच्या अर्धायुष्यानुसार निवडलेल्या वेगवेगळ्या विकिरण चक्रांसह नमुने दोनदा विकिरणित केले गेले.प्रथम, नमुना वायवीय विकिरण ट्यूबमध्ये 30 सेकंदांसाठी विकिरणित केला गेला.अंजीर मध्ये थर्मल आणि वेगवान न्यूट्रॉनचे प्रवाह.Mg, Al, Ca, Ti, V आणि Mn ची सामग्री निश्चित करण्यासाठी 3 हे अनुक्रमे 4.6 × 1012 आणि 9.6 × 1011 cm-2 s-1 आहेत.MgO (99.99% शुद्धता, Soekawa केमिकल), Al (99.9% शुद्धता, Soekawa केमिकल), आणि Si धातू (99.999% शुद्धता, FUJIFILM वाको शुद्ध केमिकल) सारखी रसायने देखील (n, n) सारख्या आण्विक अभिक्रियांमध्ये हस्तक्षेप करण्यासाठी सुधारण्यासाठी विकिरणित करण्यात आली.न्यूट्रॉन फ्लक्समधील बदल सुधारण्यासाठी नमुना सोडियम क्लोराईड (99.99% शुद्धता; MANAC) सह देखील विकिरणित करण्यात आला.
न्यूट्रॉन विकिरणानंतर, बाहेरील पॉलीथिलीन शीट नवीनसह बदलली गेली आणि नमुना आणि संदर्भाद्वारे उत्सर्जित होणारे गॅमा रेडिएशन त्वरित जी डिटेक्टरने मोजले गेले.तेच नमुने वायवीय विकिरण ट्यूबमध्ये 4 तासांसाठी पुन्हा विकिरणित केले गेले.2 मध्ये 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 वेगवान न्यूट्रॉन फ्लक्स आहेत.Ga, As, Se, Sb, Os, Ir आणि Au चे नियंत्रण नमुने फिल्टर पेपरच्या दोन तुकड्यांवर या घटकांच्या ज्ञात एकाग्रतेचे प्रमाणित द्रावण योग्य प्रमाणात (10 ते 50 μg पर्यंत) लागू करून विकिरणित केले गेले, त्यानंतर नमुने विकिरण केले गेले.गामा किरणांची गणना इन्स्टिट्यूट ऑफ इंटिग्रेटेड रेडिएशन अँड न्यूक्लियर सायन्सेस, क्योटो विद्यापीठ आणि आरआय संशोधन केंद्र, टोकियो मेट्रोपॉलिटन युनिव्हर्सिटी येथे करण्यात आली.INAA घटकांच्या परिमाणवाचक निर्धारासाठी विश्लेषणात्मक प्रक्रिया आणि संदर्भ सामग्री आमच्या मागील कार्यामध्ये वर्णन केल्याप्रमाणेच आहेत.
NIPR येथे Ryugu नमुने A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) आणि C0087 (<1 mg) चे विवर्तन नमुने गोळा करण्यासाठी एक्स-रे डिफ्रॅक्टोमीटर (रिगाकू स्मार्टलॅब) वापरण्यात आला. NIPR येथे Ryugu नमुने A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) आणि C0087 (<1 mg) चे विवर्तन नमुने गोळा करण्यासाठी एक्स-रे डिफ्रॅक्टोमीटर (रिगाकू स्मार्टलॅब) वापरण्यात आला. Рентгеновский дифрактометр (Rigaku SmartLab) использовали для сбора дифракционных картин образцов Ryugu A0029 (<1 мг) C<1 мг, A0031м) NIPR मध्ये. NIPR मधील Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg), आणि C0087 (<1 mg) नमुने यांचे विवर्तन नमुने गोळा करण्यासाठी एक्स-रे डिफ्रॅक्टोमीटर (रिगाकू स्मार्टलॅब) वापरला गेला.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 MG), A0037 (<1 MG) и C0087 (<1 ml) были получены в NIPR с использовагены в NIPR с Smartgat प्रयोगशाळा). Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) आणि C0087 (<1 mg) नमुन्यांचे एक्स-रे डिफ्रॅक्शन पॅटर्न NIPR येथे एक्स-रे डिफ्रॅक्टोमीटर (रिगाकू स्मार्टलॅब) वापरून प्राप्त झाले.सर्व नमुने सिलिकॉन नॉन-रिफ्लेक्टीव्ह वेफरवर नीलमणी काचेच्या प्लेटचा वापर करून बारीक पावडरमध्ये ग्राउंड केले गेले आणि नंतर सिलिकॉन नॉन-रिफ्लेक्टीव्ह वेफरवर कोणत्याही द्रव (पाणी किंवा अल्कोहोल) शिवाय समान रीतीने पसरले.मापन अटी खालीलप्रमाणे आहेत: Cu Kα एक्स-रे रेडिएशन 40 kV च्या ट्यूब व्होल्टेजवर आणि 40 mA च्या ट्यूब करंटवर निर्माण होते, मर्यादित स्लिट लांबी 10 मिमी आहे, विचलन कोन (1/6)° आहे, विमानातील रोटेशन गती 20 ° rpm आहे आणि Bragg 01-3 आहे. विश्लेषण करण्यासाठी सुमारे 28 तास लागतात.ब्रॅग ब्रेंटानो ऑप्टिक्स वापरले होते.डिटेक्टर हा एक-आयामी सिलिकॉन सेमीकंडक्टर डिटेक्टर आहे (D/teX Ultra 250).Ni फिल्टर वापरून Cu Kβ चे एक्स-रे काढले गेले.उपलब्ध नमुन्यांचा वापर करून, सिंथेटिक मॅग्नेशियन सॅपोनाइट (JCSS-3501, Kunimine Industries CO. Ltd), सर्पेन्टाइन (लीफ सर्पेन्टाइन, मियाझू, निक्का) आणि पायरहोटाइट (मोनोक्लिनिक 4C, चिहुआ, मेक्सिको वॅट्स) च्या मोजमापांची तुलना केली गेली. PDF 01-071-1662) आणि मॅग्नेटाइट (PDF 00-019-0629).Ryugu मधील विवर्तन डेटाची तुलना हायड्रोअल्टर्ड कार्बोनेशियस कॉन्ड्रिट्स, ऑर्ग्युइल CI, Y-791198 CM2.4, आणि Y 980115 CY (हीटिंग स्टेज III, 500–750°C) वरील डेटाशी देखील केली गेली.तुलनेने Orgueil शी समानता दर्शविली, परंतु Y-791198 आणि Y 980115 शी नाही.
FIB मधून बनवलेल्या नमुन्यांच्या अल्ट्राथिन सेक्शनच्या कार्बन एज K सह NEXAFS स्पेक्ट्राचे मापन इन्स्टिट्यूट ऑफ मोलेक्युलर सायन्सेस (ओकाझाकी, जपान) येथील UVSOR सिंक्रोट्रॉन सुविधेवर STXM BL4U चॅनेल वापरून केले गेले.फ्रेस्नेल झोन प्लेटसह ऑप्टिकली फोकस केलेल्या बीमचा स्पॉट साइज अंदाजे 50 एनएम आहे.जवळच्या किनारी प्रदेशाच्या सूक्ष्म रचनेसाठी ऊर्जेची पायरी 0.1 eV आहे (283.6–292.0 eV) आणि 0.5 eV (280.0–283.5 eV आणि 292.5–300.0 eV) पुढील आणि मागील बाजूंच्या प्रदेशांसाठी.प्रत्येक प्रतिमा पिक्सेलसाठी वेळ 2 ms वर सेट केला होता.बाहेर काढल्यानंतर, STXM विश्लेषणात्मक कक्ष सुमारे 20 mbar च्या दाबाने हेलियमने भरले होते.हे चेंबर आणि सॅम्पल होल्डरमधील एक्स-रे ऑप्टिक्स उपकरणांचे थर्मल ड्रिफ्ट कमी करण्यास तसेच नमुन्याचे नुकसान आणि/किंवा ऑक्सिडेशन कमी करण्यास मदत करते.NEXAFS K-edge कार्बन स्पेक्ट्रा aXis2000 सॉफ्टवेअर आणि प्रोप्रायटरी STXM डेटा प्रोसेसिंग सॉफ्टवेअर वापरून स्टॅक केलेल्या डेटामधून व्युत्पन्न केले गेले.लक्षात घ्या की नमुना हस्तांतरण केस आणि ग्लोव्हबॉक्स नमुना ऑक्सिडेशन आणि दूषित होण्यापासून टाळण्यासाठी वापरले जातात.
STXM-NEXAFS विश्लेषणानंतर, JAMSTEC NanoSIMS 50L सह समस्थानिक इमेजिंग वापरून Ryugu FIB स्लाइसच्या हायड्रोजन, कार्बन आणि नायट्रोजनच्या समस्थानिक रचनाचे विश्लेषण केले गेले.कार्बन आणि नायट्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी सुमारे 2 pA चा फोकस केलेला Cs+ प्राथमिक बीम आणि हायड्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी सुमारे 13 pA नमुन्यावरील सुमारे 24 × 24 µm2 ते 30 × 30 µm2 क्षेत्रावर रास्टराइज केले आहे.तुलनेने मजबूत प्राथमिक बीम करंटवर 3-मिनिटांच्या प्रीस्प्रेनंतर, दुय्यम बीम तीव्रतेच्या स्थिरतेनंतर प्रत्येक विश्लेषण सुरू केले गेले.कार्बन आणि नायट्रोजन समस्थानिकांच्या विश्लेषणासाठी, 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– आणि 12C15N– च्या प्रतिमा एकाच वेळी सात इलेक्ट्रॉन मल्टीप्लायर मल्टिप्लेक्स डिटेक्शन वापरून मिळवल्या गेल्या ज्याचे वस्तुमान रिझोल्यूशन अंदाजे 9000 आहे, जे सर्व मिश्रित घटक वेगळे आहे.हस्तक्षेप (म्हणजे 13C वर 12C1H आणि 12C15N वर 13C14N).हायड्रोजन समस्थानिकांच्या विश्लेषणासाठी, 1H-, 2D- आणि 12C- प्रतिमा तीन इलेक्ट्रॉन गुणक वापरून एकाधिक शोधांसह अंदाजे 3000 च्या वस्तुमान रिझोल्यूशनसह प्राप्त केल्या गेल्या.प्रत्येक विश्लेषणामध्ये कार्बन आणि नायट्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी 256 × 256 पिक्सेल आणि हायड्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी 128 × 128 पिक्सेल असलेल्या एका प्रतिमेसह त्याच क्षेत्राच्या 30 स्कॅन केलेल्या प्रतिमा असतात.कार्बन आणि नायट्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी विलंब वेळ 3000 µs प्रति पिक्सेल आणि हायड्रोजन समस्थानिक विश्लेषणासाठी 5000 µs प्रति पिक्सेल आहे.इंस्ट्रुमेंटल मास फ्रॅक्शनेशन 45 कॅलिब्रेट करण्यासाठी आम्ही हायड्रोजन, कार्बन आणि नायट्रोजन आइसोटोप मानक म्हणून 1-हायड्रॉक्सीबेन्झोट्रियाझोल हायड्रेट वापरले आहे.
FIB C0068-25 प्रोफाइलमध्ये प्रीसोलर ग्रेफाइटची सिलिकॉन समस्थानिक रचना निर्धारित करण्यासाठी, आम्ही सुमारे 9000 च्या वस्तुमान रिझोल्यूशनसह सहा इलेक्ट्रॉन गुणकांचा वापर केला. प्रतिमांमध्ये 3000 µs प्रति पिक्सेलच्या विलंबाने 256 × 256 पिक्सेल असतात.आम्ही हायड्रोजन, कार्बन आणि सिलिकॉन समस्थानिक मानके म्हणून सिलिकॉन वेफर्स वापरून वस्तुमान फ्रॅक्शनेशन इन्स्ट्रुमेंट कॅलिब्रेट केले.
NASA च्या NanoSIMS45 इमेजिंग सॉफ्टवेअर वापरून समस्थानिक प्रतिमांवर प्रक्रिया केली गेली.इलेक्ट्रॉन गुणक डेड टाइम (44 एनएस) आणि अर्ध-एकच वेळी आगमन प्रभावांसाठी डेटा दुरुस्त केला गेला.संपादनादरम्यान प्रतिमा वाहून जाण्यासाठी दुरुस्त करण्यासाठी प्रत्येक प्रतिमेसाठी भिन्न स्कॅन संरेखन.प्रत्येक स्कॅन पिक्सेलसाठी प्रत्येक प्रतिमेतून दुय्यम आयन जोडून अंतिम समस्थानिक प्रतिमा तयार केली जाते.
STXM-NEXAFS आणि NanoSIMS विश्लेषणानंतर, कोची, JAMSTEC येथे 200 kV च्या प्रवेगक व्होल्टेजवर ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप (JEOL JEM-ARM200F) वापरून त्याच FIB विभागांची तपासणी करण्यात आली.गडद फील्डमध्ये उज्ज्वल-क्षेत्र TEM आणि उच्च-कोन स्कॅनिंग TEM वापरून सूक्ष्म संरचना पाहिली गेली.स्पॉट इलेक्ट्रॉन डिफ्रॅक्शन आणि लॅटिस बँड इमेजिंगद्वारे खनिज टप्पे ओळखले गेले आणि 100 mm2 सिलिकॉन ड्रिफ्ट डिटेक्टर आणि JEOL विश्लेषण स्टेशन 4.30 सॉफ्टवेअरसह रासायनिक विश्लेषण EDS द्वारे केले गेले.परिमाणात्मक विश्लेषणासाठी, प्रत्येक घटकाची वैशिष्ट्यपूर्ण एक्स-रे तीव्रता TEM स्कॅनिंग मोडमध्ये 30 s च्या निश्चित डेटा संपादन वेळेसह, ~ 100 × 100 nm2 चे बीम स्कॅनिंग क्षेत्र आणि 50 pA च्या बीम करंटसह मोजली गेली.स्तरित सिलिकेट्समधील गुणोत्तर (Si + Al)-Mg-Fe प्रायोगिक गुणांक k वापरून निर्धारित केले गेले, जाडीसाठी दुरुस्त केले गेले, नैसर्गिक पायरोपागारनेटच्या मानकातून प्राप्त केले गेले.
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. आणि इतर.Hayabusa2 NIRS3 उपकरणाद्वारे निरीक्षण केल्यानुसार लघुग्रह 162173 Ryugu ची पृष्ठभाग रचना.विज्ञान ३६४, २७२–२७५.
किम, एजे यामाटो-प्रकार कार्बनेशियस कोंड्राइट्स (सीवाय): रयुगु लघुग्रह पृष्ठभागाचे अॅनालॉग्स?जिओकेमिस्ट्री 79, 125531 (2019).
Pilorjet, S. et al.Ryugu नमुन्यांचे प्रथम रचनात्मक विश्लेषण मायक्रोओमेगा हायपरस्पेक्ट्रल मायक्रोस्कोप वापरून केले गेले.नॅशनल अॅस्ट्रॉन.६, २२१–२२५ (२०२१).
याडा, टी. इत्यादी.C-प्रकार लघुग्रह Ryugu वरून परत आलेल्या Hyabusa2 नमुन्याचे प्राथमिक विश्लेषण.नॅशनल अॅस्ट्रॉन.६, २१४–२२० (२०२१).