Nature.com भ्रमण गर्नुभएकोमा धन्यवाद। तपाईंले प्रयोग गरिरहनुभएको ब्राउजर संस्करणमा सीमित CSS समर्थन छ। उत्तम अनुभवको लागि, हामी तपाईंलाई अद्यावधिक गरिएको ब्राउजर प्रयोग गर्न सिफारिस गर्छौं (वा इन्टरनेट एक्सप्लोररमा अनुकूलता मोड असक्षम पार्नुहोस्)। यसै बीचमा, निरन्तर समर्थन सुनिश्चित गर्न, हामी शैली र जाभास्क्रिप्ट बिना साइट रेन्डर गर्नेछौं।
वाष्पशील र जैविक पदार्थले भरिपूर्ण, C-प्रकारका क्षुद्रग्रहहरू पृथ्वीमा पानीको मुख्य स्रोतहरू मध्ये एक हुन सक्छन्। हाल, कार्बन-वाहक chondrites ले तिनीहरूको रासायनिक संरचनाको उत्तम विचार दिन्छ, तर उल्कापिण्डहरूको बारेमा जानकारी विकृत छ: सबैभन्दा टिकाउ प्रकारहरू मात्र वायुमण्डलमा प्रवेश गर्छन् र त्यसपछि पृथ्वीको वातावरणसँग अन्तरक्रिया गर्छन्। यहाँ हामी हायाबुसा-२ अन्तरिक्षयानद्वारा पृथ्वीमा पठाइएको प्राथमिक Ryugu कणको विस्तृत मात्रा र सूक्ष्म विश्लेषणात्मक अध्ययनको नतिजा प्रस्तुत गर्दछौं। Ryugu कणहरूले रासायनिक रूपमा अखंडित तर पानी-परिवर्तित CI (Iwuna-प्रकार) chondrites सँग संरचनामा नजिकको मिलान देखाउँछन्, जुन सौर्यमण्डलको समग्र संरचनाको सूचकको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यो नमूनाले धनी aliphatic जैविक र स्तरित सिलिकेटहरू बीचको जटिल स्थानिक सम्बन्ध देखाउँछ र पानीको क्षरणको समयमा लगभग 30 °C को अधिकतम तापक्रम संकेत गर्दछ। हामीले बाह्य सौर्य उत्पत्तिसँग मिल्दोजुल्दो ड्युटेरियम र डायजोनियमको प्रशस्तता फेला पार्यौं। Ryugu कणहरू अहिलेसम्म अध्ययन गरिएको सबैभन्दा अदूषित र अविभाज्य एलियन सामग्री हुन् र सौर्यमण्डलको समग्र संरचनामा सबैभन्दा राम्रोसँग फिट हुन्छन्।
जुन २०१८ देखि नोभेम्बर २०१९ सम्म, जापान एयरोस्पेस एक्सप्लोरेशन एजेन्सी (JAXA) को Hayabusa2 अन्तरिक्ष यानले क्षुद्रग्रह Ryugu को एक व्यापक रिमोट सर्वेक्षण गर्यो। Hayabusa-2 मा रहेको नियर इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमिटर (NIRS3) बाट प्राप्त तथ्याङ्कले Ryugu थर्मली र/वा झट्का-मेटामोर्फिक कार्बोनेसियस chondrites जस्तै सामग्रीबाट बनेको हुन सक्छ भन्ने सुझाव दिन्छ। सबैभन्दा नजिकको मिलान CY chondrite (Yamato प्रकार) 2 हो। Ryugu को कम अल्बेडोलाई ठूलो संख्यामा कार्बन-समृद्ध घटकहरूको उपस्थिति, साथै कण आकार, porosity, र स्थानिक मौसम प्रभावहरू द्वारा व्याख्या गर्न सकिन्छ। Hayabusa-2 अन्तरिक्ष यानले Ryuga मा दुई अवतरण र नमूना सङ्कलन गर्यो। फेब्रुअरी २१, २०१९ मा पहिलो अवतरणको क्रममा, सतह सामग्री प्राप्त गरिएको थियो, जुन रिटर्न क्याप्सुलको डिब्बा A मा भण्डारण गरिएको थियो, र जुलाई ११, २०१९ मा दोस्रो अवतरणको क्रममा, सामग्री सानो पोर्टेबल इम्पेक्टर द्वारा बनाइएको कृत्रिम क्रेटर नजिकै सङ्कलन गरिएको थियो। यी नमूनाहरू वार्ड C मा भण्डारण गरिएका छन्। JAXA-व्यवस्थित सुविधाहरूमा विशेष, अदूषित र शुद्ध नाइट्रोजनले भरिएको कक्षहरूमा चरण १ मा कणहरूको प्रारम्भिक गैर-विनाशकारी विशेषताले संकेत गर्‍यो कि Ryugu कणहरू CI4 chondrites सँग धेरै मिल्दोजुल्दो थिए र "विभिन्न स्तरका भिन्नता" प्रदर्शन गरेका थिए। CY वा CI chondrites जस्तै Ryugu को विरोधाभासी देखिने वर्गीकरण, Ryugu कणहरूको विस्तृत आइसोटोपिक, मौलिक, र खनिज विशेषता द्वारा मात्र समाधान गर्न सकिन्छ। यहाँ प्रस्तुत गरिएका परिणामहरूले क्षुद्रग्रह Ryugu को समग्र संरचनाको लागि यी दुई प्रारम्भिक व्याख्याहरू मध्ये कुन सम्भव छ भनेर निर्धारण गर्न ठोस आधार प्रदान गर्दछ।
कोची टोली व्यवस्थापन गर्न चरण २ मा आठ रयुगु गोलीहरू (कुल लगभग ६० मिलीग्राम), चार चेम्बर ए बाट र चार चेम्बर सी बाट तोकिएको थियो। अध्ययनको मुख्य लक्ष्य क्षुद्रग्रह रयुगुको प्रकृति, उत्पत्ति र विकासवादी इतिहास स्पष्ट पार्नु र अन्य ज्ञात बाह्य ग्रहीय नमूनाहरू जस्तै कोन्ड्राइट्स, अन्तरग्रहीय धुलो कणहरू (IDPs) र फर्कने धूमकेतुहरूसँग समानता र भिन्नताहरू दस्तावेजीकरण गर्नु हो। नासाको स्टारडस्ट मिसनद्वारा सङ्कलन गरिएका नमूनाहरू।
पाँच रयुगु अन्नहरू (A0029, A0037, C0009, C0014 र C0068) को विस्तृत खनिज विश्लेषणले देखाएको छ कि तिनीहरू मुख्यतया मसिना र मोटा-दाना भएका फाइलोसिलिकेट्स (~64–88 भोल्युम%; चित्र 1a, b, पूरक चित्र 1) बाट बनेका छन्। र अतिरिक्त तालिका 1)। मोटा-दाना भएका फाइलोसिलिकेट्सहरू मसिना-दाना भएका, फाइलोसिलिकेट्स-समृद्ध म्याट्रिक्सहरू (आकारमा केही माइक्रोन भन्दा कम) मा पिनेट एग्रीगेट (आकारमा दसौं माइक्रोन सम्म) को रूपमा देखा पर्दछ। तहमा सिलिकेट कणहरू सर्पेन्टाइन-स्यापोनाइट प्रतीकहरू हुन् (चित्र 1c)। (Si + Al)-Mg-Fe नक्साले यो पनि देखाउँछ कि थोक तहमा रहेको सिलिकेट म्याट्रिक्समा सर्पेन्टाइन र सेपोनाइट बीचको मध्यवर्ती संरचना छ (चित्र 2a, b)। फाइलोसिलिकेट म्याट्रिक्समा कार्बोनेट खनिजहरू (~२–२१ भोल्युम%), सल्फाइड खनिजहरू (~२.४–५.५ भोल्युम%), र म्याग्नेटाइट (~३.६–६.८ भोल्युम%) हुन्छन्। यस अध्ययन (C0009) मा जाँच गरिएको एउटा कणमा निर्जल सिलिकेटहरू (ओलिभिन र पाइरोक्सिन) को थोरै मात्रा (~०.५ भोल्युम%) थियो, जसले कच्चा रयुगु ढुङ्गा ५ बनाउने स्रोत सामग्री पहिचान गर्न मद्दत गर्न सक्छ। यो निर्जल सिलिकेट रयुगु गोलीहरूमा दुर्लभ छ र C0009 गोलीहरूमा मात्र सकारात्मक रूपमा पहिचान गरिएको थियो। कार्बोनेटहरू म्याट्रिक्समा टुक्राहरू (केही सय माइक्रोन भन्दा कम) को रूपमा उपस्थित हुन्छन्, प्रायः डोलोमाइट, थोरै मात्रामा क्याल्सियम कार्बोनेट र ब्रिनेलको साथ। म्याग्नेटाइट पृथक कणहरू, फ्राम्बोइडहरू, प्लेकहरू, वा गोलाकार समुच्चयहरूको रूपमा देखा पर्दछ। सल्फाइडहरू मुख्यतया अनियमित हेक्सागोनल प्रिज्म/प्लेटहरू वा लाथहरूको रूपमा पाइरोटाइटद्वारा प्रतिनिधित्व गरिन्छ। म्याट्रिक्समा ठूलो मात्रामा सबमाइक्रोन पेन्टल्याण्डाइट वा पाइरोटाइटसँग संयोजनमा हुन्छ। कार्बन-समृद्ध चरणहरू (<१० µm आकारमा) फाइलोसिलिकेट-समृद्ध म्याट्रिक्समा सर्वव्यापी रूपमा देखा पर्दछ। कार्बन-समृद्ध चरणहरू (<१० µm आकारमा) फाइलोसिलिकेट-समृद्ध म्याट्रिक्समा सर्वव्यापी रूपमा देखा पर्दछ। Богатые углеродом фазы (размером <10 mkm) встречаются повсеместно в богатой филлосиликатами матрице। कार्बन-समृद्ध चरणहरू (<१० µm आकारमा) फाइलोसिलिकेट-समृद्ध म्याट्रिक्समा सर्वव्यापी रूपमा देखा पर्दछ।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। फाइलोसिलिकेटयुक्त म्याट्रिक्समा कार्बनयुक्त चरणहरू (<१० µm आकार) प्रबल हुन्छन्।अन्य सहायक खनिजहरू पूरक तालिका १ मा देखाइएको छ। C0087 र A0029 र A0037 मिश्रणको एक्स-रे विवर्तन ढाँचाबाट निर्धारण गरिएका खनिजहरूको सूची CI (Orgueil) chondrite मा निर्धारण गरिएकोसँग धेरै मिल्दोजुल्दो छ, तर CY र CM (Mighei प्रकार) chondrites भन्दा धेरै फरक छ (विस्तारित डेटा र पूरक चित्र २ सहितको चित्र १)। Ryugu अन्नको कुल तत्व सामग्री (A0098, C0068) chondrite 6 CI (विस्तारित डेटा, चित्र २ र पूरक तालिका २) सँग पनि मिल्दोजुल्दो छ। यसको विपरित, CM chondrites मध्यम र अत्यधिक अस्थिर तत्वहरूमा, विशेष गरी Mn र Zn मा, र अपवर्तक तत्वहरूमा उच्च हुन्छ। केही तत्वहरूको सांद्रता धेरै फरक हुन्छ, जुन व्यक्तिगत कणहरूको सानो आकार र परिणामस्वरूप नमूना पूर्वाग्रहको कारणले नमूनाको अन्तर्निहित विषमताको प्रतिबिम्ब हुन सक्छ। सबै पेट्रोलोजिकल, खनिज र तत्वगत विशेषताहरूले संकेत गर्छन् कि रयुगु अन्नहरू CI8,9,10 कोन्ड्राइट्ससँग धेरै मिल्दोजुल्दो छन्। एउटा उल्लेखनीय अपवाद भनेको रयुगु अन्नहरूमा फेरिहाइड्रेट र सल्फेटको अनुपस्थिति हो, जसले सुझाव दिन्छ कि CI कोन्ड्राइट्समा यी खनिजहरू स्थलीय मौसमद्वारा बनेका थिए।
a, Mg Kα (रातो), Ca Kα (हरियो), Fe Kα (नीलो), र S Kα (पहेंलो) सुख्खा पालिश गरिएको खण्ड C0068 को समग्र एक्स-रे छवि। अंशमा तहबद्ध सिलिकेटहरू (रातो: ~88 भोल्युम%), कार्बोनेटहरू (डोलोमाइट; हल्का हरियो: ~1.6 भोल्युम%), म्याग्नेटाइट (नीलो: ~5.3 भोल्युम%) र सल्फाइडहरू (पहेंलो: सल्फाइड = ~2.5% भोल्युम निबन्ध) समावेश छन्। b, a मा ब्याकस्क्याटर गरिएको इलेक्ट्रोनहरूमा समोच्च क्षेत्रको छवि। Bru - अपरिपक्व; डोल - डोलोमाइट; FeS फलाम सल्फाइड हो; Mag - म्याग्नेटाइट; रस - साबुन ढुङ्गा; Srp - सर्पेन्टाइन। c, क्रमशः ०.७ nm र १.१ nm को सर्पेन्टाइन र saponite जाली ब्यान्डहरू देखाउने विशिष्ट saponite-सर्पेन्टाइन अन्तरवृद्धिको उच्च-रिजोल्युसन प्रसारण इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी (TEM) छवि।
Ryugu A0037 (ठोस रातो घेरा) र C0068 (ठोस नीलो घेरा) कणहरूको म्याट्रिक्स र तहयुक्त सिलिकेट (% मा) को संरचना (Si+Al)-Mg-Fe टर्नरी प्रणालीमा देखाइएको छ। a, तुलनाको लागि खैरो रंगमा देखाइएको CI chondrites (Ivuna, Orgueil, Alais)16 विरुद्ध प्लट गरिएको इलेक्ट्रोन प्रोब माइक्रोएनालिसिस (EPMA) परिणामहरू। b, Orgueil9 र Murchison46 उल्कापिण्डहरू र हाइड्रेटेड IDP47 सँग तुलनाको लागि देखाइएको TEM (STEM) र ऊर्जा फैलाउने एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (EDS) विश्लेषण स्क्यान गर्दै। फलाम सल्फाइडका साना कणहरूलाई बेवास्ता गर्दै, फाइन-ग्रेन्ड र मोटे-ग्रेन्ड फाइलोसिलिकेट्सको विश्लेषण गरिएको थियो। a र b मा डटेड रेखाहरूले saponite र serpentine को विघटन रेखाहरू देखाउँछन्। a मा फलाम-समृद्ध संरचना तहयुक्त सिलिकेट दाना भित्र सबमाइक्रोन फलाम सल्फाइड दानाको कारण हुन सक्छ, जुन EPMA विश्लेषणको स्थानिक रिजोलुसन द्वारा बहिष्कार गर्न सकिँदैन। b मा saponite भन्दा उच्च Si सामग्री भएका डेटा बिन्दुहरू फाइलोसिलिकेट तहको अन्तरालमा नानोसाइज्ड अमोरफस सिलिकन-युक्त सामग्रीको उपस्थितिको कारणले हुन सक्छ। विश्लेषणहरूको संख्या: A0037 को लागि N=69, EPMA को लागि N=68, C0068 को लागि N=68, A0037 को लागि N=19 र STEM-EDS को लागि C0068 को लागि N=27। c, chondrite मानहरू CI (Orgueil), CY (Y-82162) र साहित्य डेटा (CM र C2-ung)41,48,49 सँग तुलना गरिएको trioxy कण Ryugu C0014-4 को आइसोटोप नक्सा। हामीले Orgueil र Y-82162 उल्कापिण्डहरूको लागि डेटा प्राप्त गरेका छौं। CCAM निर्जल कार्बोनेसियस chondrite खनिजहरूको रेखा हो, TFL भूमि विभाजन रेखा हो। Ryugu कण C0014-4, CI chondrite (Orgueil), र CY chondrite (Y-82162) को d, Δ17O र δ18O नक्सा (यो अध्ययन)। Δ17O_Ryugu: Δ17O C0014-1 को मान। Δ17O_Orgueil: Orgueil को लागि औसत Δ17O मान। Δ17O_Y-82162: Y-82162 को लागि औसत Δ17O मान। साहित्य 41, 48, 49 बाट CI र CY डेटा पनि तुलनाको लागि देखाइएको छ।
लेजर फ्लोरिनेसन (विधिहरू) द्वारा दानेदार C0014 बाट निकालिएको सामग्रीको १.८३ मिलीग्राम नमूनामा अक्सिजनको द्रव्यमान आइसोटोप विश्लेषण गरिएको थियो। तुलनाको लागि, हामीले Orgueil (CI) (कुल द्रव्यमान = ८.९६ मिलीग्राम) को सात प्रतिहरू र Y-८२१६२ (CY) (कुल द्रव्यमान = ५.११ मिलीग्राम) को सात प्रतिहरू चलायौं (पूरक तालिका ३)।
चित्र २d मा Y-८२१६२ को तुलनामा Orgueil र Ryugu को तौल औसत कणहरू बीच Δ१७O र δ१८O को स्पष्ट विभाजन देखाइएको छ। Ryugu C0014-4 कणको Δ१७O २ sd मा ओभरल्याप भए तापनि Orgeil कणको भन्दा बढी छ। Orgeil को तुलनामा Ryugu कणहरूमा Δ१७O मानहरू उच्च छन्, जसले १८६४ मा यसको पतन पछिको स्थलीय प्रदूषणलाई प्रतिबिम्बित गर्न सक्छ। स्थलीय वातावरण ११ मा मौसम परिवर्तनले वायुमण्डलीय अक्सिजनको समावेशमा अनिवार्य रूपमा परिणाम दिन्छ, जसले समग्र विश्लेषणलाई स्थलीय अंश रेखा (TFL) को नजिक ल्याउँछ। यो निष्कर्ष Ryugu अन्नमा हाइड्रेट वा सल्फेटहरू हुँदैनन् भन्ने खनिज तथ्याङ्क (पहिले छलफल गरिएको) सँग मेल खान्छ, जबकि Orgeil मा हुन्छ।
माथिको खनिज तथ्याङ्कको आधारमा, यी नतिजाहरूले रयुगु अन्न र CI चन्ड्राइटहरू बीचको सम्बन्धलाई समर्थन गर्छन्, तर CY चन्ड्राइटहरूको सम्बन्धलाई अस्वीकार गर्छन्। रयुगु अन्नहरू CY चन्ड्राइटहरूसँग सम्बन्धित छैनन् भन्ने तथ्य, जसले निर्जलीकरण खनिज विज्ञानको स्पष्ट संकेतहरू देखाउँछन्, अचम्मलाग्दो छ। रयुगुको कक्षीय अवलोकनहरूले संकेत गर्दछ कि यो निर्जलीकरणबाट गुज्रिएको छ र त्यसैले सम्भवतः CY सामग्रीबाट बनेको छ। यो स्पष्ट भिन्नताको कारणहरू अस्पष्ट छन्। अन्य रयुगु कणहरूको अक्सिजन आइसोटोप विश्लेषण एक साथी पेपर १२ मा प्रस्तुत गरिएको छ। यद्यपि, यस विस्तारित डेटा सेटको नतिजाहरू पनि रयुगु कणहरू र CI चन्ड्राइटहरू बीचको सम्बन्धसँग मिल्दोजुल्दो छन्।
समन्वित सूक्ष्म विश्लेषण प्रविधिहरू (पूरक चित्र ३) प्रयोग गरेर, हामीले केन्द्रित आयन बीम अंश (FIB) C0068.25 (चित्र ३a–f) को सम्पूर्ण सतह क्षेत्रफलमा जैविक कार्बनको स्थानिय वितरणको जाँच गर्यौं। खण्ड C0068.25 मा नजिकको किनारमा कार्बनको फाइन स्ट्रक्चर एक्स-रे अवशोषण स्पेक्ट्रा (NEXAFS) ले धेरै कार्यात्मक समूहहरू देखाउँछ - सुगन्धित वा C=C (२८५.२ eV), C=O (२८६.५ eV), CH (२८७.५ eV) र C( =O)O (२८८.८ eV) - ग्राफिन संरचना २९१.७ eV (चित्र ३a) मा अनुपस्थित छ, जसको अर्थ थर्मल भिन्नताको कम डिग्री हो। C0068.25 को आंशिक जैविकहरूको बलियो CH शिखर (२८७.५ eV) पहिले अध्ययन गरिएको कार्बोनेसियस कोन्ड्राइट्सको अघुलनशील जैविकहरू भन्दा फरक छ र स्टारडस्ट मिसनद्वारा प्राप्त IDP14 र कमेटरी कणहरूसँग बढी मिल्दोजुल्दो छ। २८७.५ eV मा बलियो CH शिखर र २८५.२ eV मा धेरै कमजोर सुगन्धित वा C=C शिखरले जैविक यौगिकहरू एलिफेटिक यौगिकहरूमा धनी छन् भन्ने संकेत गर्छ (चित्र ३a र पूरक चित्र ३a)। एलिफेटिक जैविक यौगिकहरूमा धनी क्षेत्रहरू मोटे-दाना भएका फाइलोसिलिकेट्समा स्थानीयकृत हुन्छन्, साथै कमजोर सुगन्धित (वा C=C) कार्बन संरचना भएका क्षेत्रहरूमा (चित्र ३c,d)। यसको विपरित, A0037,22 (पूरक चित्र ३) ले आंशिक रूपमा एलिफेटिक कार्बन-समृद्ध क्षेत्रहरूको कम सामग्री देखाएको छ। यी अन्नहरूको अन्तर्निहित खनिज विज्ञान कार्बोनेटहरूमा धनी छ, कोन्ड्राइट CI १६ जस्तै, स्रोत पानीको व्यापक परिवर्तनको सुझाव दिन्छ (पूरक तालिका १)। अक्सिडाइजिंग अवस्थाहरूले कार्बोनेटहरूसँग सम्बन्धित जैविक यौगिकहरूमा कार्बोनिल र कार्बोक्सिल कार्यात्मक समूहहरूको उच्च सांद्रतालाई समर्थन गर्नेछ। एलिफेटिक कार्बन संरचनाहरू भएका जैविकहरूको सबमाइक्रोन वितरण मोटे-दाना भएका तहदार सिलिकेटहरूको वितरणबाट धेरै फरक हुन सक्छ। टागिश ताल उल्कापिण्डमा फाइलोसिलिकेट-OH सँग सम्बन्धित एलिफेटिक जैविक यौगिकहरूको संकेतहरू फेला परेका थिए। समन्वित सूक्ष्म विश्लेषणात्मक डेटाले सुझाव दिन्छ कि एलिफेटिक यौगिकहरूले भरिपूर्ण जैविक पदार्थ C-प्रकारको क्षुद्रग्रहहरूमा व्यापक हुन सक्छ र फाइलोसिलिकेटहरूसँग नजिकबाट सम्बन्धित हुन सक्छ। यो निष्कर्ष माइक्रोओमेगा, नजिकको इन्फ्रारेड हाइपरस्पेक्ट्रल माइक्रोस्कोप द्वारा प्रदर्शन गरिएको रयुगु कणहरूमा एलिफेटिक/एरोमेटिक CHs को अघिल्लो रिपोर्टहरूसँग मेल खान्छ। एउटा महत्त्वपूर्ण र अनसुलझे प्रश्न यो हो कि यस अध्ययनमा अवलोकन गरिएको मोटे-दानायुक्त फाइलोसिलिकेटहरूसँग सम्बन्धित एलिफेटिक कार्बन-समृद्ध जैविक यौगिकहरूको अद्वितीय गुणहरू क्षुद्रग्रह रयुगुमा मात्र पाइन्छन्।
a, NEXAFS कार्बन स्पेक्ट्रालाई सुगन्धित (C=C) समृद्ध क्षेत्र (रातो), एलिफेटिक समृद्ध क्षेत्र (हरियो) र म्याट्रिक्स (नीलो) मा २९२ eV मा सामान्यीकृत गरियो। खैरो रेखा तुलनाको लागि Murchison १३ अघुलनशील जैविक स्पेक्ट्रम हो। au, मध्यस्थता एकाइ। b, स्क्यानिङ ट्रान्समिशन एक्स-रे माइक्रोस्कोपी (STXM) कार्बन K-एजको स्पेक्ट्रल छवि जसले खण्ड कार्बनको प्रभुत्व रहेको देखाउँछ। c, सुगन्धित (C=C) समृद्ध क्षेत्रहरू (रातो), एलिफेटिक समृद्ध क्षेत्रहरू (हरियो), र म्याट्रिक्स (नीलो) भएको RGB कम्पोजिट प्लट। d, एलिफेटिक यौगिकहरूमा धनी जैविकहरू मोटे-दानायुक्त फाइलोसिलिकेटमा केन्द्रित छन्, क्षेत्र b र c मा सेतो डटेड बक्सहरूबाट बढाइएको छ। e, b र c मा सेतो डटेड बक्सबाट बढाइएको क्षेत्रमा ठूला न्यानोस्फियरहरू (ng-1)। को लागि: पाइरोटाइट। Pn: निकल-क्रोमाइट। f, नानोस्केल माध्यमिक आयन मास स्पेक्ट्रोमेट्री (NanoSIMS), हाइड्रोजन (1H), कार्बन (12C), र नाइट्रोजन (12C14N) तत्व छविहरू, 12C/1H तत्व अनुपात छविहरू, र क्रस δD, δ13C, र δ15N आइसोटोप छविहरू - खण्ड PG-1: चरम 13C संवर्धनको साथ प्रीसोलर ग्रेफाइट (पूरक तालिका 4)।
मर्चिसन उल्कापिण्डमा जैविक पदार्थको क्षयको गतिज अध्ययनले रयुगु अन्नमा धनी एलिफेटिक जैविक पदार्थको विषम वितरणको बारेमा महत्त्वपूर्ण जानकारी प्रदान गर्न सक्छ। यस अध्ययनले देखाउँछ कि जैविक पदार्थमा एलिफेटिक CH बन्धनहरू अभिभावकमा लगभग 30°C को अधिकतम तापक्रमसम्म रहन्छन् र/वा समय-तापमान सम्बन्धहरूसँग परिवर्तन हुन्छन् (जस्तै 100°C मा 200 वर्ष र 0°C मा 100 मिलियन वर्ष)। । यदि पूर्ववर्तीलाई निश्चित समय भन्दा बढी समयको लागि दिइएको तापक्रममा तताइएको छैन भने, फाइलोसिलिकेटमा धनी एलिफेटिक जैविकहरूको मूल वितरण संरक्षित गर्न सकिन्छ। यद्यपि, स्रोत चट्टानको पानी परिवर्तनले यो व्याख्यालाई जटिल बनाउन सक्छ, किनकि कार्बोनेट-समृद्ध A0037 ले फाइलोसिलिकेटहरूसँग सम्बन्धित कुनै पनि कार्बन-समृद्ध एलिफेटिक क्षेत्रहरू देखाउँदैन। यो कम तापमान परिवर्तन लगभग रयुगु अन्नमा घन फेल्डस्पारको उपस्थितिसँग मेल खान्छ (पूरक तालिका 1) 20।
अंश C0068.25 (ng-1; चित्र 3a–c,e) मा अत्यधिक सुगन्धित (वा C=C), मध्यम रूपमा एलिफेटिक, र C(=O)O र C=O को कमजोर स्पेक्ट्रा देखाउने ठूलो न्यानोस्फियर हुन्छ। एलिफेटिक कार्बनको हस्ताक्षरले थोप्लो अघुलनशील जैविक पदार्थ र कोन्ड्राइट्ससँग सम्बन्धित जैविक न्यानोस्फियरहरूको हस्ताक्षरसँग मेल खाँदैन (चित्र 3a) 17,21। ताल टागिशमा न्यानोस्फियरहरूको रमन र इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषणले देखाएको छ कि तिनीहरू एलिफेटिक र अक्सिडाइज्ड जैविक यौगिकहरू र जटिल संरचना 22,23 भएका अव्यवस्थित पॉलीसाइक्लिक सुगन्धित जैविक यौगिकहरू मिलेर बनेको छ। वरपरको म्याट्रिक्समा एलिफेटिक यौगिकहरूले भरिपूर्ण जैविक पदार्थहरू भएको हुनाले, ng-1 मा एलिफेटिक कार्बनको हस्ताक्षर एक विश्लेषणात्मक कलाकृति हुन सक्छ। चाखलाग्दो कुरा के छ भने, ng-1 मा एलिफेटिक कार्बनको हस्ताक्षर एम्बेडेड अनाकार सिलिकेटहरू (चित्र 3e) समावेश गर्दछ, एक बनावट जुन अहिलेसम्म कुनै पनि बाह्य ग्रहीय जैविकहरूको लागि रिपोर्ट गरिएको छैन। अमोर्फस सिलिकेटहरू ng-1 का प्राकृतिक घटक हुन सक्छन् वा विश्लेषणको क्रममा आयन र/वा इलेक्ट्रोन बीमद्वारा जलीय/निर्जल सिलिकेटहरूको अमोर्फाइजेशनको परिणाम हुन सक्छन्।
C0068.25 खण्ड (चित्र 3f) को NanoSIMS आयन छविहरूले δ13C र δ15N मा एकरूप परिवर्तनहरू देखाउँछन्, 30,811‰ को ठूलो 13C संवर्धन भएको प्रीसोलर ग्रेनहरू बाहेक (चित्र 3f मा δ13C छविमा PG-1) (पूरक तालिका 4)। एक्स-रे प्राथमिक ग्रेन छविहरू र उच्च-रिजोल्युसन TEM छविहरूले कार्बन सांद्रता र 0.3 nm को बेसल प्लेनहरू बीचको दूरी मात्र देखाउँछन्, जुन ग्रेफाइटसँग मेल खान्छ। यो उल्लेखनीय छ कि δD (841 ± 394‰) र δ15N (169 ± 95‰) को मानहरू, मोटे-दाना भएका फाइलोसिलिकेट्ससँग सम्बन्धित एलिफेटिक जैविक पदार्थमा समृद्ध, सम्पूर्ण क्षेत्र C (δD = 528 ± 139‰) को औसत भन्दा थोरै बढी हुन्छन्। ‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) C0068.25 मा (पूरक तालिका ४)। यो अवलोकनले सुझाव दिन्छ कि मोटे-दाना भएका फाइलोसिलिकेट्समा रहेका एलिफेटिक-समृद्ध जैविकहरू वरपरका जैविकहरू भन्दा बढी आदिम हुन सक्छन्, किनकि पछिल्लोले मूल शरीरमा वरपरको पानीसँग आइसोटोपिक आदानप्रदान गरेको हुन सक्छ। वैकल्पिक रूपमा, यी आइसोटोपिक परिवर्तनहरू प्रारम्भिक गठन प्रक्रियासँग पनि सम्बन्धित हुन सक्छन्। यो व्याख्या गरिएको छ कि CI chondrites मा सूक्ष्म-दानायुक्त तहयुक्त सिलिकेटहरू मूल मोटे-दानायुक्त निर्जल सिलिकेट क्लस्टरहरूको निरन्तर परिवर्तनको परिणामस्वरूप बनेका थिए। सौर्यमण्डलको गठन हुनुभन्दा पहिले प्रोटोप्लानेटरी डिस्क वा इन्टरस्टेलर माध्यममा पूर्ववर्ती अणुहरूबाट अलिफेटिक-समृद्ध जैविक पदार्थ बनेको हुन सक्छ, र त्यसपछि रयुगु (ठूलो) अभिभावक शरीरको पानी परिवर्तनको समयमा थोरै परिवर्तन गरिएको थियो। रयुगुको आकार (<१.० किमी) जलीय परिवर्तनबाट जलीय खनिजहरू बन्नको लागि पर्याप्त आन्तरिक ताप कायम राख्नको लागि धेरै सानो छ। रयुगुको आकार (<१.० किमी) जलीय परिवर्तनले जलीय खनिजहरू बनाउन पर्याप्त आन्तरिक ताप कायम राख्न धेरै सानो छ। Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло для водного изменения содного изменения слишком mineralov25. आकार (<१.० किमी) पानीको खनिज बनाउन पानी परिवर्तनको लागि पर्याप्त आन्तरिक ताप कायम राख्न रयुगु धेरै सानो छ। 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牿牿. 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牿牿. Размер Рюгу (<1,0 км) слишком мал, чтобы поддерживать внутреннее тепло для изменения воды с образованиемовымовым. रयुगुको आकार (<१.० किमी) धेरै सानो छ र आन्तरिक तापलाई समर्थन गर्न सक्दैन र पानीलाई जल खनिजहरू बनाउन सक्दैन।त्यसकारण, दशौं किलोमिटर आकारको रयुगु पूर्ववर्तीहरू आवश्यक पर्न सक्छ। मोटे-दाना भएका फाइलोसिलिकेट्ससँगको सम्बन्धको कारणले गर्दा एलिफेटिक यौगिकहरूले धनी जैविक पदार्थहरूले आफ्नो मूल आइसोटोप अनुपात कायम राख्न सक्छन्। यद्यपि, यी FIB अंशहरूमा विभिन्न घटकहरूको जटिल र नाजुक मिश्रणको कारणले आइसोटोपिक भारी वाहकहरूको सही प्रकृति अनिश्चित रहन्छ। यी रयुगु दानाहरूमा एलिफेटिक यौगिकहरू वा तिनीहरूको वरिपरि मोटे फाइलोसिलिकेट्समा धनी जैविक पदार्थहरू हुन सक्छन्। ध्यान दिनुहोस् कि लगभग सबै कार्बोनेसियस चोन्ड्रिटहरू (CI चोन्ड्रिटहरू सहित) मा जैविक पदार्थ फाइलोसिलिकेट्स भन्दा D मा धनी हुन्छन्, CM पेरिस 24, 26 उल्कापिण्डहरू बाहेक।
A0002.23 र A0002.26, A0037.22 र A0037.23 र C0068.23, C0068.25 र C0068.26 FIB स्लाइसहरूको लागि प्राप्त गरिएको FIB स्लाइसहरूको δD र δ15N भोल्युमको प्लटहरू (तीन रयुगु कणहरूबाट कुल सात FIB स्लाइसहरू) सौर्यमण्डलका अन्य वस्तुहरूसँग NanoSIMS को तुलना चित्र ४ (पूरक तालिका ४) २७,२८ मा देखाइएको छ। A0002, A0037, र C0068 प्रोफाइलहरूमा δD र δ15N मा भोल्युम परिवर्तनहरू IDP मा भएकाहरूसँग मिल्दोजुल्दो छन्, तर CM र CI chondrites भन्दा बढी छन् (चित्र ४)। ध्यान दिनुहोस् कि धूमकेतु २९ नमूना (-२४० देखि १६५५‰) को लागि δD मानहरूको दायरा Ryugu भन्दा ठूलो छ। Ryukyu प्रोफाइलहरूको आयतन δD र δ15N, नियमको रूपमा, बृहस्पति परिवार र Oort क्लाउडको धूमकेतुहरूको औसत भन्दा सानो छ (चित्र 4)। CI chondrites को कम δD मानहरूले यी नमूनाहरूमा स्थलीय प्रदूषणको प्रभावलाई प्रतिबिम्बित गर्न सक्छ। बेल्स, लेक ट्यागिश र IDP बीचको समानतालाई ध्यानमा राख्दै, Ryugu कणहरूमा δD र δN मानहरूमा ठूलो विषमताले प्रारम्भिक सौर्यमण्डलमा जैविक र जलीय संरचनाहरूको प्रारम्भिक आइसोटोपिक हस्ताक्षरहरूमा परिवर्तनहरू प्रतिबिम्बित गर्न सक्छ। Ryugu र IDP कणहरूमा δD र δN मा समान आइसोटोपिक परिवर्तनहरूले सुझाव दिन्छ कि दुवै एउटै स्रोतबाट सामग्रीबाट बनेको हुन सक्छ। यो विश्वास गरिन्छ कि IDP हरू धूमकेतु स्रोतहरू 14 बाट उत्पन्न हुन्छन्। त्यसकारण, Ryugu मा धूमकेतु जस्तो सामग्री र/वा कम्तिमा बाहिरी सौर्यमण्डल हुन सक्छ। यद्यपि, यो हामीले यहाँ उल्लेख गरेको भन्दा बढी गाह्रो हुन सक्छ किनभने (१) मूल शरीर ३१ मा गोलाकार र D-समृद्ध पानीको मिश्रण र (२) धूमकेतुको D/H अनुपात धूमकेतु गतिविधि ३२ को कार्यको रूपमा रहेको छ। यद्यपि, रयुगु कणहरूमा हाइड्रोजन र नाइट्रोजन आइसोटोपहरूको अवलोकन गरिएको विषमताको कारणहरू पूर्ण रूपमा बुझिएको छैन, आंशिक रूपमा आज उपलब्ध सीमित संख्यामा विश्लेषणहरूको कारणले। हाइड्रोजन र नाइट्रोजन आइसोटोप प्रणालीहरूको नतिजाले अझै पनि सम्भावना बढाउँछ कि रयुगुमा सौर्यमण्डल बाहिरबाट धेरैजसो सामग्रीहरू छन् र यसरी धूमकेतुहरूसँग केही समानता देखाउन सक्छ। रयुगु प्रोफाइलले δ13C र δ15N बीच कुनै स्पष्ट सम्बन्ध देखाएन (पूरक तालिका ४)।
रयुगु कणहरूको समग्र H र N समस्थानिक संरचना (रातो घेरा: A0002, A0037; नीलो घेरा: C0068) सौर्य परिमाण २७, बृहस्पतिको मध्य परिवार (JFC27), र उर्ट क्लाउड धूमकेतुहरू (OCC27), IDP28, र कार्बोनेसियस कोन्ड्र्युलहरूसँग सम्बन्धित छ। उल्कापिण्ड २७ (CI, CM, CR, C2-ung) को तुलना। समस्थानिक संरचना पूरक तालिका ४ मा दिइएको छ। बिन्दु रेखाहरू H र N को लागि स्थलीय आइसोटोप मानहरू हुन्।
पृथ्वीमा वाष्पशील पदार्थहरू (जस्तै जैविक पदार्थ र पानी) को ढुवानी चिन्ताको विषय बनेको छ26,27,33। यस अध्ययनमा पहिचान गरिएका रयुगु कणहरूमा मोटा फाइलोसिलिकेट्ससँग सम्बन्धित सबमाइक्रोन जैविक पदार्थ वाष्पशील पदार्थहरूको महत्त्वपूर्ण स्रोत हुन सक्छ। मोटा-दाना भएका फाइलोसिलिकेट्समा जैविक पदार्थ सूक्ष्म-दाना भएका म्याट्रिक्सहरूमा जैविक पदार्थको तुलनामा क्षय16,34 र क्षय35 बाट राम्रोसँग सुरक्षित हुन्छ। कणहरूमा हाइड्रोजनको भारी आइसोटोपिक संरचनाको अर्थ तिनीहरू प्रारम्भिक पृथ्वीमा लगिने वाष्पशील पदार्थहरूको एक मात्र स्रोत हुने सम्भावना हुँदैन। तिनीहरूलाई हल्का हाइड्रोजन आइसोटोपिक संरचना भएका घटकहरूसँग मिसाउन सकिन्छ, जस्तै हालै सिलिकेटहरूमा सौर्य हावा-संचालित पानीको उपस्थितिको परिकल्पनामा प्रस्ताव गरिएको थियो।
यस अध्ययनमा, हामी देखाउँछौं कि सौर्यमण्डलको समग्र संरचनाको प्रतिनिधिको रूपमा भू-रासायनिक महत्त्वको बावजुद, CI उल्कापिण्डहरू स्थलीय दूषित नमूनाहरू हुन्। हामी समृद्ध एलिफेटिक जैविक पदार्थ र छिमेकी जल खनिजहरू बीचको अन्तरक्रियाको लागि प्रत्यक्ष प्रमाण पनि प्रदान गर्दछौं र सुझाव दिन्छौं कि रयुगुमा बाह्य सौर्य पदार्थ हुन सक्छ। यस अध्ययनको नतिजाले प्रोटोएस्टेरोइडहरूको प्रत्यक्ष नमूनाको महत्त्व र पूर्ण रूपमा निष्क्रिय र बाँझ अवस्थामा फिर्ता गरिएका नमूनाहरू ढुवानी गर्ने आवश्यकतालाई स्पष्ट रूपमा प्रदर्शन गर्दछ। यहाँ प्रस्तुत गरिएका प्रमाणहरूले देखाउँछन् कि रयुगु कणहरू निस्सन्देह प्रयोगशाला अनुसन्धानको लागि उपलब्ध सबैभन्दा अदूषित सौर्यमण्डल सामग्रीहरू मध्ये एक हुन्, र यी बहुमूल्य नमूनाहरूको थप अध्ययनले निस्सन्देह प्रारम्भिक सौर्यमण्डल प्रक्रियाहरूको हाम्रो बुझाइलाई विस्तार गर्नेछ। रयुगु कणहरू सौर्यमण्डलको समग्र संरचनाको उत्तम प्रतिनिधित्व हुन्।
सबमाइक्रोन स्केल नमूनाहरूको जटिल सूक्ष्म संरचना र रासायनिक गुणहरू निर्धारण गर्न, हामीले सिंक्रोट्रोन विकिरण-आधारित कम्प्युटेड टोमोग्राफी (SR-XCT) र SR एक्स-रे विवर्तन (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM विश्लेषण प्रयोग गर्यौं। पृथ्वीको वायुमण्डलको कारणले कुनै क्षय, प्रदूषण, र सूक्ष्म कणहरू वा मेकानिकल नमूनाहरूबाट कुनै क्षति भएन। यस बीचमा, हामीले स्क्यानिङ इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी (SEM)-EDS, EPMA, XRD, इन्स्ट्रुमेन्टल न्यूट्रोन सक्रियता विश्लेषण (INAA), र लेजर अक्सिजन आइसोटोप फ्लोरिनेसन उपकरण प्रयोग गरेर व्यवस्थित भोल्युमेट्रिक विश्लेषण गरेका छौं। परख प्रक्रियाहरू पूरक चित्र ३ मा देखाइएको छ र प्रत्येक परख निम्न खण्डहरूमा वर्णन गरिएको छ।
क्षुद्रग्रह रयुगुका कणहरू हायाबुसा-२ रिइन्ट्री मोड्युलबाट बरामद गरियो र पृथ्वीको वायुमण्डललाई प्रदूषित नगरी जापानको सागामिहारामा रहेको JAXA नियन्त्रण केन्द्रमा पुर्‍याइयो। JAXA-व्यवस्थित सुविधामा प्रारम्भिक र गैर-विनाशकारी विशेषताकरण पछि, वातावरणीय हस्तक्षेपबाट बच्न सिल गर्न मिल्ने अन्तर-साइट स्थानान्तरण कन्टेनरहरू र नमूना क्याप्सुल झोलाहरू (१० वा १५ मिमी व्यास नीलमणि क्रिस्टल र स्टेनलेस स्टील, नमूना आकारमा निर्भर गर्दै) प्रयोग गर्नुहोस्। वातावरण। y र/वा जमिन दूषित पदार्थहरू (जस्तै पानीको वाष्प, हाइड्रोकार्बन, वायुमण्डलीय ग्यास र सूक्ष्म कणहरू) र संस्थानहरू र विश्वविद्यालयहरू बीच नमूना तयारी र ढुवानीको क्रममा नमूनाहरू बीच क्रस-दूषितीकरण। पृथ्वीको वायुमण्डल (पानी वाष्प र अक्सिजन) सँगको अन्तरक्रियाबाट हुने क्षय र प्रदूषणबाट बच्न, सबै प्रकारका नमूना तयारी (ट्यान्टलम छेनीले चिपिङ, सन्तुलित हीरा तार आरा (मेइवा फोसिस कर्पोरेशन DWS 3400) प्रयोग गर्ने र इपोक्सी काट्ने) स्थापनाको लागि तयारी) सफा सुख्खा N2 (ओस बिन्दु: -80 देखि -60 °C, O2 ~50-100 ppm) अन्तर्गत ग्लोभबक्समा गरिएको थियो। यहाँ प्रयोग गरिएका सबै वस्तुहरू विभिन्न फ्रिक्वेन्सीहरूको अल्ट्रासोनिक तरंगहरू प्रयोग गरेर अति शुद्ध पानी र इथेनॉलको संयोजनले सफा गरिन्छ।
यहाँ हामी अन्टार्कटिक उल्कापिण्ड अनुसन्धान केन्द्र (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 र CY: Y 980115) को राष्ट्रिय ध्रुवीय अनुसन्धान संस्थान (NIPR) उल्कापिण्ड संग्रहको अध्ययन गर्छौं।
SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS र TEM विश्लेषणका लागि उपकरणहरू बीच स्थानान्तरणको लागि, हामीले अघिल्लो अध्ययनहरूमा वर्णन गरिएको विश्वव्यापी अल्ट्राथिन नमूना होल्डर प्रयोग गर्यौं38।
Ryugu नमूनाहरूको SR-XCT विश्लेषण BL20XU/SPring-8 एकीकृत CT प्रणाली प्रयोग गरेर गरिएको थियो। एकीकृत CT प्रणालीमा विभिन्न मापन मोडहरू समावेश छन्: नमूनाको सम्पूर्ण संरचना क्याप्चर गर्न फराकिलो दृश्य क्षेत्र र कम रिजोल्युसन (WL) मोड, नमूना क्षेत्रको सही मापनको लागि दृश्य क्षेत्र र उच्च रिजोल्युसन (NH) मोड। नमूनाको भोल्युमको विवर्तन ढाँचा प्राप्त गर्न रुचि र रेडियोग्राफहरू, र नमूनामा तेर्सो समतल खनिज चरणहरूको 2D रेखाचित्र प्राप्त गर्न XRD-CT प्रदर्शन गर्नुहोस्। ध्यान दिनुहोस् कि सबै मापनहरू आधारबाट नमूना धारक हटाउन निर्मित प्रणाली प्रयोग नगरी गर्न सकिन्छ, जसले सही CT र XRD-CT मापनको लागि अनुमति दिन्छ। WL मोड एक्स-रे डिटेक्टर (BM AA40P; Hamamatsu Photonics) मा थप ४६०८ × ४६०८ पिक्सेल मेटल-अक्साइड-सेमिकन्डक्टर (CMOS) क्यामेरा (C14120-20P; Hamamatsu Photonics) जडान गरिएको थियो जसमा १० लुटेटियम एल्युमिनियम गार्नेट सिंगल क्रिस्टल मोटाई µm (Lu3Al5O12:Ce) र रिले लेन्स मिलेर बनेको सिन्टिलेटर थियो। WL मोडमा पिक्सेलको आकार लगभग ०.८४८ µm हुन्छ। यसरी, WL मोडमा दृश्य क्षेत्र (FOV) अफसेट CT मोडमा लगभग ६ मिमी हुन्छ। NH मोड एक्स-रे डिटेक्टर (BM AA50; Hamamatsu Photonics) २० µm बाक्लो ग्याडोलिनियम-एल्युमिनियम-ग्यालियम गार्नेट (Gd3Al2Ga3O12) सिन्टिलेटर, २०४८ × २०४८ पिक्सेल रिजोल्युसन भएको CMOS क्यामेरा (C11440-22CU) र ×२० लेन्सले सुसज्जित थियो। NH मोडमा पिक्सेलको आकार ~०.२५ µm छ र दृश्य क्षेत्र ~०.५ मिमी छ। XRD मोड (BM AA60; Hamamatsu Photonics) को लागि डिटेक्टर ५० µm बाक्लो P43 (Gd2O2S:Tb) पाउडर स्क्रिन, २३०४ × २३०४ पिक्सेल रिजोल्युसन CMOS क्यामेरा (C15440-20UP; Hamamatsu Photonics) र रिले लेन्स मिलेर बनेको सिन्टिलेटरले सुसज्जित थियो। डिटेक्टरको प्रभावकारी पिक्सेल आकार १९.०५ µm र दृश्य क्षेत्र ४३.९ mm2 छ। FOV बढाउन, हामीले WL मोडमा अफसेट CT प्रक्रिया लागू गर्यौं। CT पुनर्निर्माणको लागि प्रसारित प्रकाश छविमा परिक्रमाको अक्ष वरिपरि तेर्सो रूपमा प्रतिबिम्बित १८०° देखि ३६०° को दायरामा छवि र ०° देखि १८०° को दायरामा छवि समावेश हुन्छ।
XRD मोडमा, एक्स-रे बीम फ्रेस्नेल जोन प्लेटद्वारा केन्द्रित हुन्छ। यस मोडमा, डिटेक्टरलाई नमूनाको ११० मिमी पछाडि राखिएको हुन्छ र बीम स्टप डिटेक्टरभन्दा ३ मिमी अगाडि हुन्छ। डिटेक्टरको दृश्य क्षेत्रको तल केन्द्रित एक्स-रे स्पटको साथ २θ दायरामा १.४३° देखि १८.००° (ग्रेटिंग पिच d = १६.६–१.३२ Å) विवर्तन छविहरू प्राप्त गरियो। नमूना नियमित अन्तरालहरूमा ठाडो रूपमा सर्छ, प्रत्येक ठाडो स्क्यान चरणको लागि आधा पालोको साथ। यदि खनिज कणहरूले १८०° घुमाउँदा ब्राग अवस्थालाई सन्तुष्ट पार्छन् भने, तेर्सो समतलमा खनिज कणहरूको विवर्तन प्राप्त गर्न सम्भव छ। त्यसपछि प्रत्येक ठाडो स्क्यान चरणको लागि विवर्तन छविहरूलाई एउटा छविमा जोडियो। SR-XRD-CT परख अवस्थाहरू SR-XRD परखको लागि जस्तै लगभग समान छन्। XRD-CT मोडमा, डिटेक्टर नमूनाको ६९ मिमी पछाडि राखिएको हुन्छ। २θ दायरामा विवर्तन छविहरू १.२° देखि १७.६८° (d = १९.७३ देखि १.३५ Å) सम्म हुन्छन्, जहाँ एक्स-रे बीम र बीम लिमिटर दुवै डिटेक्टरको दृश्य क्षेत्रको केन्द्रसँग मिल्दोजुल्दो हुन्छन्। नमूनालाई तेर्सो रूपमा स्क्यान गर्नुहोस् र नमूनालाई १८०° घुमाउनुहोस्। SR-XRD-CT छविहरू पिक्सेल मानहरूको रूपमा शिखर खनिज तीव्रताका साथ पुनर्निर्माण गरिएको थियो। तेर्सो स्क्यानिङको साथ, नमूना सामान्यतया ५००-१००० चरणहरूमा स्क्यान गरिन्छ।
सबै प्रयोगहरूको लागि, एक्स-रे ऊर्जा 30 keV मा निश्चित गरिएको थियो, किनकि यो लगभग 6 मिमी व्यास भएका उल्कापिण्डहरूमा एक्स-रे प्रवेशको तल्लो सीमा हो। 180° परिक्रमणको समयमा सबै CT मापनहरूको लागि प्राप्त गरिएका छविहरूको संख्या 1800 थियो (अफसेट CT कार्यक्रमको लागि 3600), र छविहरूको लागि एक्सपोजर समय WL मोडको लागि 100 ms, NH मोडको लागि 300 ms, XRD को लागि 500 ​​ms, र XRD-CT ms को लागि 50 ms थियो। सामान्य नमूना स्क्यान समय WL मोडमा लगभग 10 मिनेट, NH मोडमा 15 मिनेट, XRD को लागि 3 घण्टा, र SR-XRD-CT को लागि 8 घण्टा हो।
CT छविहरू कन्भोलुसनल ब्याक प्रोजेक्शनद्वारा पुनर्निर्माण गरिएको थियो र ० देखि ८० सेमी-१ सम्मको रेखीय क्षीणन गुणांकको लागि सामान्यीकृत गरिएको थियो। स्लाइस सफ्टवेयर 3D डेटा विश्लेषण गर्न प्रयोग गरिएको थियो र muXRD सफ्टवेयर XRD डेटा विश्लेषण गर्न प्रयोग गरिएको थियो।
इपोक्सी-फिक्स्ड रयुगु कणहरू (A0029, A0037, C0009, C0014 र C0068) लाई सुख्खा अवस्थामा ०.५ µm (3M) हीरा ल्यापिङ फिल्मको स्तरमा सतहमा क्रमशः पालिस गरियो, जसले गर्दा पालिसिङ प्रक्रियाको क्रममा सामग्री सतहको सम्पर्कमा आउनबाट जोगियो। प्रत्येक नमूनाको पालिस गरिएको सतहलाई पहिले हल्का माइक्रोस्कोपीद्वारा जाँच गरियो र त्यसपछि ऊर्जा फैलाउने स्पेक्ट्रोमिटर (AZtec) चित्रले सुसज्जित JEOL JSM-7100F SEM प्रयोग गरेर नमूनाहरूको खनिज र बनावट छविहरू (BSE) र गुणात्मक NIPR तत्वहरू प्राप्त गर्न ब्याकस्क्याटर गरिएको इलेक्ट्रोनहरू। प्रत्येक नमूनाको लागि, प्रमुख र साना तत्वहरूको सामग्री इलेक्ट्रोन प्रोब माइक्रोएनलाइजर (EPMA, JEOL JXA-8200) प्रयोग गरेर विश्लेषण गरिएको थियो। ५ एनएमा फिलोसिलिकेट र कार्बोनेट कणहरू, १५ केभीमा प्राकृतिक र सिंथेटिक मापदण्डहरू, ३० एनएमा सल्फाइडहरू, म्याग्नेटाइट, ओलिभिन र पाइरोक्सिनको विश्लेषण गर्नुहोस्। प्रत्येक खनिजको लागि मनमानी रूपमा सेट गरिएको उपयुक्त थ्रेसहोल्डको साथ ImageJ १.५३ सफ्टवेयर प्रयोग गरेर तत्व नक्सा र BSE छविहरूबाट मोडल ग्रेडहरू गणना गरिएको थियो।
खुला विश्वविद्यालय (मिल्टन केन्स, बेलायत) मा इन्फ्रारेड लेजर फ्लोरिनेसन प्रणाली प्रयोग गरेर अक्सिजन आइसोटोप विश्लेषण गरिएको थियो। हायाबुसा२ नमूनाहरू सुविधाहरू बीच स्थानान्तरणको लागि नाइट्रोजनले भरिएको कन्टेनरहरूमा खुला विश्वविद्यालय ३८ मा पुर्‍याइयो।
नमूना लोडिङ ०.१% भन्दा कम निगरानी गरिएको अक्सिजन स्तर भएको नाइट्रोजन ग्लोभ बक्समा गरिएको थियो। Hayabusa2 विश्लेषणात्मक कार्यको लागि, एउटा नयाँ Ni नमूना होल्डर बनाइएको थियो, जसमा केवल दुई नमूना प्वालहरू (व्यास २.५ मिमी, गहिराई ५ मिमी), Hayabusa2 कणहरूको लागि एउटा र अर्को obsidian आन्तरिक मानकको लागि समावेश थियो। विश्लेषणको क्रममा, Hayabusa2 सामग्री भएको नमूना इनारलाई लेजर प्रतिक्रियाको समयमा नमूना राख्नको लागि लगभग १ मिमी बाक्लो र ३ मिमी व्यासको आन्तरिक BaF2 विन्डोले ढाकिएको थियो। नमूनामा BrF5 प्रवाह Ni नमूना होल्डरमा काटिएको ग्यास मिश्रण च्यानलद्वारा कायम राखिएको थियो। नमूना कक्षलाई पनि पुन: कन्फिगर गरिएको थियो ताकि यसलाई भ्याकुम फ्लोरिनेसन लाइनबाट हटाउन सकियोस् र त्यसपछि नाइट्रोजनले भरिएको पन्जा बक्समा खोलियोस्। दुई-टुक्रा चेम्बरलाई तामाको ग्यास्केट गरिएको कम्प्रेसन सिल र EVAC क्विक रिलीज CeFIX 38 चेन क्ल्याम्पले बन्द गरिएको थियो। चेम्बरको माथि रहेको ३ मिमी बाक्लो BaF2 विन्डोले नमूना र लेजर तताउने एकैसाथ अवलोकनको लागि अनुमति दिन्छ। नमूना लोड गरेपछि, चेम्बरलाई फेरि क्ल्याम्प गर्नुहोस् र फ्लोरिनेटेड लाइनमा पुन: जडान गर्नुहोस्। विश्लेषण गर्नु अघि, कुनै पनि सोसिएको आर्द्रता हटाउन नमूना चेम्बरलाई रातभर भ्याकुम अन्तर्गत लगभग ९५ डिग्री सेल्सियसमा तताइएको थियो। रातभर तताइसकेपछि, चेम्बरलाई कोठाको तापक्रममा चिसो हुन दिइयो र त्यसपछि नमूना स्थानान्तरणको क्रममा वायुमण्डलमा परेको भागलाई ओस हटाउन तीन एलिक्वट BrF5 ले शुद्ध पारियो। यी प्रक्रियाहरूले हायाबुसा २ नमूना वायुमण्डलमा पर्दैन र नमूना लोड गर्दा वायुमण्डलमा निस्कने फ्लोरिनेटेड लाइनको भागबाट आर्द्रताले दूषित हुँदैन भन्ने कुरा सुनिश्चित गर्दछ।
Ryugu C0014-4 र Orgueil (CI) कण नमूनाहरू परिमार्जित "एकल" मोडमा विश्लेषण गरिएको थियो42, जबकि Y-82162 (CY) विश्लेषण धेरै नमूना कुवाहरू41 भएको एकल ट्रेमा गरिएको थियो। तिनीहरूको निर्जल संरचनाको कारण, CY chondrites को लागि एकल विधि प्रयोग गर्न आवश्यक छैन। नमूनाहरूलाई फोटोन मेसिन इंक. इन्फ्रारेड CO2 लेजर प्रयोग गरेर तताइएको थियो। BrF5 को उपस्थितिमा XYZ ग्यान्ट्रीमा माउन्ट गरिएको 50 W (10.6 µm) को पावर। निर्मित भिडियो प्रणालीले प्रतिक्रियाको पाठ्यक्रम निगरानी गर्दछ। फ्लोरिनेसन पछि, कुनै पनि अतिरिक्त फ्लोरिन हटाउन दुई क्रायोजेनिक नाइट्रोजन ट्र्यापहरू र KBr को तातो ओछ्यान प्रयोग गरेर मुक्त O2 लाई स्क्रब गरिएको थियो। शुद्ध अक्सिजनको आइसोटोपिक संरचना लगभग 200 को द्रव्यमान रिजोलुसनको साथ थर्मो फिशर MAT 253 डुअल-च्यानल मास स्पेक्ट्रोमिटरमा विश्लेषण गरिएको थियो।
केही अवस्थामा, नमूनाको प्रतिक्रियाको क्रममा निस्कने ग्यासयुक्त O2 को मात्रा १४० µg भन्दा कम थियो, जुन MAT २५३ मास स्पेक्ट्रोमिटरमा बेलो उपकरण प्रयोग गर्ने अनुमानित सीमा हो। यी अवस्थामा, विश्लेषणको लागि माइक्रोभोल्युमहरू प्रयोग गर्नुहोस्। हायाबुसा२ कणहरूको विश्लेषण पछि, ओब्सिडियन आन्तरिक मानक फ्लोरिनेटेड गरिएको थियो र यसको अक्सिजन आइसोटोप संरचना निर्धारण गरिएको थियो।
NF+ NF3+ खण्डका आयनहरूले द्रव्यमान ३३ (१६O१७O) भएको बीममा हस्तक्षेप गर्छन्। यो सम्भावित समस्या हटाउन, धेरैजसो नमूनाहरू क्रायोजेनिक पृथकीकरण प्रक्रियाहरू प्रयोग गरेर प्रशोधन गरिन्छ। यो MAT २५३ विश्लेषण अघि अगाडिको दिशामा वा दोस्रो विश्लेषणको रूपमा विश्लेषण गरिएको ग्यासलाई विशेष आणविक चलनीमा फिर्ता गरेर र क्रायोजेनिक पृथकीकरण पछि पुन: पास गरेर गर्न सकिन्छ। क्रायोजेनिक पृथकीकरणमा तरल नाइट्रोजन तापक्रममा आणविक चलनीमा ग्यास आपूर्ति गर्ने र त्यसपछि -१३०°C को तापक्रममा प्राथमिक आणविक चलनीमा डिस्चार्ज गर्ने समावेश छ। व्यापक परीक्षणले देखाएको छ कि NF+ पहिलो आणविक चलनीमा रहन्छ र यो विधि प्रयोग गरेर कुनै महत्त्वपूर्ण अंशीकरण हुँदैन।
हाम्रो आन्तरिक ओब्सिडियन मापदण्डहरूको बारम्बार गरिएको विश्लेषणको आधारमा, बेलो मोडमा प्रणालीको समग्र शुद्धता यस प्रकार छ: δ१७O को लागि ±०.०५३‰, δ१८O को लागि ±०.०९५‰, Δ१७O (२ sd) को लागि ±०.०१८‰। अक्सिजन आइसोटोप विश्लेषण मानक डेल्टा नोटेशनमा दिइएको छ, जहाँ डेल्टा१८O को गणना यसरी गरिन्छ:
δ१७O को लागि १७O/१६O अनुपात पनि प्रयोग गर्नुहोस्। भियना मीन सी वाटर स्ट्यान्डर्डको लागि VSMOW अन्तर्राष्ट्रिय मापदण्ड हो। Δ१७O ले पृथ्वीको अंश रेखाबाट विचलनलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, र गणना सूत्र हो: Δ१७O = δ१७O – ०.५२ × δ१८O। पूरक तालिका ३ मा प्रस्तुत गरिएका सबै डेटालाई अन्तर-समायोजित गरिएको छ।
JAMSTEC, कोची कोर स्याम्पलिंग इन्स्टिच्युटमा रहेको Hitachi High Tech SMI4050 FIB उपकरण प्रयोग गरेर Ryugu कणहरूबाट लगभग १५० देखि २०० nm बाक्लो खण्डहरू निकालिएका थिए। ध्यान दिनुहोस् कि सबै FIB खण्डहरू N2 ग्यासले भरिएका भाँडाहरूबाट अन्तरवस्तु स्थानान्तरणको लागि हटाइएपछि प्रशोधन नगरिएका कणहरूको अप्रशोधित टुक्राहरूबाट पुन: प्राप्त गरिएका थिए। यी टुक्राहरूलाई SR-CT द्वारा मापन गरिएको थिएन, तर कार्बन K-एज स्पेक्ट्रमलाई असर गर्न सक्ने सम्भावित क्षति र प्रदूषणबाट बच्न पृथ्वीको वायुमण्डलमा न्यूनतम एक्सपोजरको साथ प्रशोधन गरिएको थियो। टंगस्टन सुरक्षात्मक तहको निक्षेपण पछि, रुचिको क्षेत्र (२५ × २५ μm२ सम्म) काटिएको थियो र सतहको क्षतिलाई कम गर्न ३० kV को द्रुत भोल्टेजमा Ga+ आयन बीम, त्यसपछि ५ kV मा र ४० pA को प्रोब करेन्टमा Ga+ आयन बीमले पातलो पारिएको थियो। त्यसपछि अल्ट्राथिन खण्डहरू FIB ले सुसज्जित माइक्रोमनिपुलेटर प्रयोग गरेर विस्तारित तामाको जाली (कोची जाली) ३९ मा राखिएको थियो।
Ryugu A0098 (1.6303mg) र C0068 (0.6483mg) गोलीहरूलाई पृथ्वीको वायुमण्डलसँग कुनै अन्तरक्रिया बिना SPring-8 मा शुद्ध नाइट्रोजन भरिएको पन्जा बक्समा शुद्ध उच्च शुद्धता भएको पोलिथिलीन पानाहरूमा दुई पटक बन्द गरिएको थियो। JB-1 (जापानको भूगर्भीय सर्वेक्षणद्वारा जारी गरिएको भूगर्भीय सन्दर्भ चट्टान) को लागि नमूना तयारी टोकियो मेट्रोपोलिटन विश्वविद्यालयमा गरिएको थियो।
INAA क्योटो विश्वविद्यालयको एकीकृत विकिरण र आणविक विज्ञान संस्थानमा आयोजित छ। तत्व परिमाणको लागि प्रयोग गरिने न्यूक्लाइडको आधा-जीवन अनुसार छनौट गरिएका विभिन्न विकिरण चक्रहरू सहित नमूनाहरू दुई पटक विकिरणित गरियो। पहिलो, नमूनालाई ३० सेकेन्डको लागि वायवीय विकिरण ट्यूबमा विकिरणित गरियो। चित्र ३ मा थर्मल र फास्ट न्यूट्रोनको फ्लक्सहरू क्रमशः ४.६ × १०१२ र ९.६ × १०११ सेमी-२ s-१ छन्, Mg, Al, Ca, Ti, V र Mn को सामग्री निर्धारण गर्न। MgO (९९.९९% शुद्धता, Soekawa रसायन), Al (९९.९% शुद्धता, Soekawa रसायन), र Si धातु (९९.९९९% शुद्धता, FUJIFILM Wako शुद्ध रसायन) जस्ता रसायनहरूलाई पनि (n, n) जस्ता हस्तक्षेपकारी आणविक प्रतिक्रियाहरूलाई सच्याउन विकिरणित गरियो। न्युट्रोन फ्लक्समा परिवर्तनहरू सच्याउन नमूनालाई सोडियम क्लोराइड (९९.९९% शुद्धता; MANAC) ले पनि विकिरण गरिएको थियो।
न्यूट्रोन विकिरण पछि, बाहिरी पोलिथिलीन पानालाई नयाँले प्रतिस्थापन गरियो, र नमूना र सन्दर्भबाट उत्सर्जित गामा विकिरणलाई तुरुन्तै Ge डिटेक्टरले मापन गरियो। उही नमूनाहरूलाई वायवीय विकिरण ट्यूबमा ४ घण्टाको लागि पुन: विकिरण गरियो। २ मा Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, Content Se, Sb, Os, Ir र Au निर्धारण गर्न क्रमशः ५.६ १०१२ र १.२ १०१२ cm-२ s-१ को थर्मल र द्रुत न्यूट्रोन फ्लक्सहरू छन्। Ga, As, Se, Sb, Os, Ir, र Au को नियन्त्रण नमूनाहरूलाई फिल्टर पेपरको दुई टुक्राहरूमा यी तत्वहरूको ज्ञात सांद्रताको मानक समाधानको उपयुक्त मात्रा (१० देखि ५० μg सम्म) लागू गरेर विकिरण गरिएको थियो, त्यसपछि नमूनाहरूको विकिरण गरिएको थियो। गामा किरण गणना क्योटो विश्वविद्यालयको एकीकृत विकिरण र आणविक विज्ञान संस्थान र टोकियो महानगर विश्वविद्यालयको RI अनुसन्धान केन्द्रमा गरिएको थियो। INAA तत्वहरूको मात्रात्मक निर्धारणको लागि विश्लेषणात्मक प्रक्रियाहरू र सन्दर्भ सामग्रीहरू हाम्रो अघिल्लो कार्यमा वर्णन गरिएका जस्तै छन्।
NIPR मा Ryugu नमूना A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) र C0087 (<1 mg) को विवर्तन ढाँचाहरू सङ्कलन गर्न एक्स-रे डिफ्र्याक्टोमिटर (Rigaku SmartLab) प्रयोग गरिएको थियो। NIPR मा Ryugu नमूना A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) र C0087 (<1 mg) को विवर्तन ढाँचाहरू सङ्कलन गर्न एक्स-रे डिफ्र्याक्टोमिटर (Rigaku SmartLab) प्रयोग गरिएको थियो। Рентгеновский дифрактометр (रिगाकु स्मार्टल्याब) एमजी) NIPR मा। NIPR मा Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg), र C0087 (<1 mg) नमूनाहरूको विवर्तन ढाँचाहरू सङ्कलन गर्न एक्स-रे डिफ्र्याक्टोमिटर (रिगाकु स्मार्टल्याब) प्रयोग गरिएको थियो।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) 。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) 。 DIFRACTOGRAMMы образцов Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) र C0087 (<1 ml) (रिगाकु स्मार्टल्याब)। NIPR मा एक्स-रे डिफ्र्याक्टोमिटर (रिगाकु स्मार्टल्याब) प्रयोग गरेर Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) र C0087 (<1 mg) नमूनाहरूको एक्स-रे विवर्तन ढाँचाहरू प्राप्त गरिएको थियो।सबै नमूनाहरूलाई नीलमणि गिलास प्लेट प्रयोग गरेर सिलिकन गैर-परावर्तक वेफरमा मसिनो पाउडरमा पिसेर सिलिकन गैर-परावर्तक वेफरमा समान रूपमा फैलाइएको थियो र त्यसपछि कुनै पनि तरल पदार्थ (पानी वा अल्कोहल) बिना सिलिकन गैर-परावर्तक वेफरमा समान रूपमा फैलाइएको थियो। मापन अवस्थाहरू निम्नानुसार छन्: Cu Kα एक्स-रे विकिरण ४० kV को ट्यूब भोल्टेज र ४० mA को ट्यूब करेन्टमा उत्पन्न हुन्छ, सीमित स्लिट लम्बाइ १० मिमी छ, विचलन कोण (१/६)° छ, इन-प्लेन रोटेशन गति २० rpm छ, र दायरा २θ (डबल ब्राग कोण) ३-१००° छ र विश्लेषण गर्न लगभग २८ घण्टा लाग्छ। ब्राग ब्रेन्टानो अप्टिक्स प्रयोग गरिएको थियो। डिटेक्टर एक-आयामी सिलिकन अर्धचालक डिटेक्टर (D/teX अल्ट्रा २५०) हो। Cu Kβ को एक्स-रेहरू Ni फिल्टर प्रयोग गरेर हटाइयो। उपलब्ध नमूनाहरू प्रयोग गरेर, सिंथेटिक म्याग्नेसियन स्यापोनाइट (JCSS-3501, कुनिमाइन इन्डस्ट्रीज CO. Ltd), सर्पेन्टाइन (लिफ सर्पेन्टाइन, मियाजु, निक्का) र पाइरोटाइट (मोनोक्लिनिक ४C, चिहुआ, मेक्सिको वाट्स) को मापनलाई चुचुरो पहिचान गर्न र इन्टरनेशनल सेन्टर फर डिफ्र्याक्शन डाटा, डोलोमाइट (PDF 01-071-1662) र म्याग्नेटाइट (PDF 00-019-0629) बाट पाउडर फाइल डेटा डिफ्र्याक्शन डाटा प्रयोग गर्न तुलना गरिएको थियो। रयुगुबाट डिफ्र्याक्शन डाटालाई हाइड्रोअल्टर्ड कार्बोनेसियस कोन्ड्राइट्स, ओर्गेइल CI, Y-791198 CM2.4, र Y 980115 CY (ताप चरण III, 500–750°C) को डेटासँग पनि तुलना गरिएको थियो। तुलनाले ओर्गेइलसँग समानता देखाएको थियो, तर Y-791198 र Y 980115 सँग होइन।
FIB बाट बनाइएका नमूनाहरूको अल्ट्राथिन खण्डहरूको कार्बन एज K भएको NEXAFS स्पेक्ट्रालाई आणविक विज्ञान संस्थान (ओकाजाकी, जापान) मा UVSOR सिंक्रोट्रोन सुविधामा STXM BL4U च्यानल प्रयोग गरेर मापन गरिएको थियो। फ्रेस्नेल जोन प्लेटसँग अप्टिकली केन्द्रित बीमको स्पट साइज लगभग 50 nm छ। नजिकको किनारा क्षेत्रको राम्रो संरचनाको लागि ऊर्जा चरण 0.1 eV (283.6–292.0 eV) र अगाडि र पछाडिको क्षेत्रहरूको लागि 0.5 eV (280.0–283.5 eV र 292.5–300.0 eV) हो। प्रत्येक छवि पिक्सेलको लागि समय 2 ms मा सेट गरिएको थियो। निकासी पछि, STXM विश्लेषणात्मक कक्ष लगभग 20 mbar को दबाबमा हेलियमले भरिएको थियो। यसले चेम्बर र नमूना धारकमा एक्स-रे अप्टिक्स उपकरणको थर्मल ड्रिफ्टलाई कम गर्न, साथै नमूना क्षति र/वा अक्सिडेशन कम गर्न मद्दत गर्दछ। NEXAFS K-edge कार्बन स्पेक्ट्रा aXis2000 सफ्टवेयर र स्वामित्व STXM डेटा प्रशोधन सफ्टवेयर प्रयोग गरेर स्ट्याक्ड डेटाबाट उत्पन्न गरिएको थियो। ध्यान दिनुहोस् कि नमूना स्थानान्तरण केस र ग्लोभबक्स नमूना अक्सिडेशन र प्रदूषणबाट बच्न प्रयोग गरिन्छ।
STXM-NEXAFS विश्लेषण पछि, Ryugu FIB स्लाइसहरूको हाइड्रोजन, कार्बन र नाइट्रोजनको आइसोटोपिक संरचना JAMSTEC NanoSIMS 50L सँग आइसोटोप इमेजिङ प्रयोग गरेर विश्लेषण गरिएको थियो। कार्बन र नाइट्रोजन आइसोटोप विश्लेषणको लागि लगभग 2 pA को केन्द्रित Cs+ प्राथमिक बीम र हाइड्रोजन आइसोटोप विश्लेषणको लागि लगभग 13 pA नमूनामा लगभग 24 × 24 µm2 देखि 30 × 30 µm2 को क्षेत्रमा रास्टराइज गरिएको छ। अपेक्षाकृत बलियो प्राथमिक बीम प्रवाहमा 3-मिनेट प्रिस्प्रे पछि, माध्यमिक बीम तीव्रताको स्थिरीकरण पछि प्रत्येक विश्लेषण सुरु गरिएको थियो। कार्बन र नाइट्रोजन आइसोटोपहरूको विश्लेषणको लागि, 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– र 12C15N– को छविहरू लगभग 9000 को द्रव्यमान रिजोलुसनको साथ सात इलेक्ट्रोन गुणक मल्टिप्लेक्स पत्ता लगाउने प्रयोग गरेर एकै साथ प्राप्त गरिएको थियो, जुन सबै सान्दर्भिक आइसोटोपिक यौगिकहरू अलग गर्न पर्याप्त छ। हस्तक्षेप (अर्थात् १३C मा १२C१H र १२C१५N मा १३C१४N)। हाइड्रोजन आइसोटोपहरूको विश्लेषणको लागि, १H-, २D- र १२C- छविहरू तीन इलेक्ट्रोन गुणकहरू प्रयोग गरेर बहु ​​पत्ता लगाउने लगभग ३००० को द्रव्यमान रिजोलुसनको साथ प्राप्त गरियो। प्रत्येक विश्लेषणमा एउटै क्षेत्रका ३० स्क्यान गरिएका छविहरू हुन्छन्, जसमा कार्बन र नाइट्रोजन आइसोटोप विश्लेषणको लागि २५६ × २५६ पिक्सेल र हाइड्रोजन आइसोटोप विश्लेषणको लागि १२८ × १२८ ​​पिक्सेलहरू हुन्छन्। ढिलाइ समय कार्बन र नाइट्रोजन आइसोटोप विश्लेषणको लागि प्रति पिक्सेल ३००० µs र हाइड्रोजन आइसोटोप विश्लेषणको लागि ५००० µs प्रति पिक्सेल हो। हामीले इन्स्ट्रुमेन्टल मास फ्र्याक्सनेशन क्यालिब्रेट गर्न हाइड्रोजन, कार्बन र नाइट्रोजन आइसोटोप मानकहरूको रूपमा १-हाइड्रोक्सीबेन्जोट्रियाजोल हाइड्रेट प्रयोग गरेका छौं।
FIB C0068-25 प्रोफाइलमा प्रिसोलार ग्रेफाइटको सिलिकन आइसोटोपिक संरचना निर्धारण गर्न, हामीले लगभग ९००० को द्रव्यमान रिजोलुसन भएका छ इलेक्ट्रोन गुणकहरू प्रयोग गर्यौं। छविहरूमा २५६ × २५६ पिक्सेलहरू छन् जसको ढिलाइ समय ३००० µs प्रति पिक्सेल हो। हामीले हाइड्रोजन, कार्बन, र सिलिकन आइसोटोप मानकहरूको रूपमा सिलिकन वेफरहरू प्रयोग गरेर मास फ्र्याक्शनेशन उपकरण क्यालिब्रेट गर्यौं।
आइसोटोप छविहरू NASA को NanoSIMS45 इमेजिङ सफ्टवेयर प्रयोग गरेर प्रशोधन गरिएको थियो। इलेक्ट्रोन गुणक डेड टाइम (44 ns) र अर्ध-एकसाथ आगमन प्रभावहरूको लागि डेटा सच्याइयो। अधिग्रहणको समयमा छवि बहावको लागि सच्याउन प्रत्येक छविको लागि फरक स्क्यान पङ्क्तिबद्धता। प्रत्येक स्क्यान पिक्सेलको लागि प्रत्येक छविबाट माध्यमिक आयनहरू थपेर अन्तिम आइसोटोप छवि सिर्जना गरिन्छ।
STXM-NEXAFS र NanoSIMS विश्लेषण पछि, JAMSTEC को कोचीमा २०० kV को एक्सेलेरेटिङ भोल्टेजमा ट्रान्समिशन इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोप (JEOL JEM-ARM200F) प्रयोग गरेर उही FIB खण्डहरूको जाँच गरियो। अँध्यारो क्षेत्रमा उज्यालो-क्षेत्र TEM र उच्च-कोण स्क्यानिङ TEM प्रयोग गरेर माइक्रोस्ट्रक्चर अवलोकन गरियो। स्पट इलेक्ट्रोन विवर्तन र जाली ब्यान्ड इमेजिङद्वारा खनिज चरणहरू पहिचान गरियो, र रासायनिक विश्लेषण EDS द्वारा १०० mm2 सिलिकन ड्रिफ्ट डिटेक्टर र JEOL विश्लेषण स्टेशन ४.३० सफ्टवेयरको साथ गरिएको थियो। मात्रात्मक विश्लेषणको लागि, प्रत्येक तत्वको लागि विशेषता एक्स-रे तीव्रता TEM स्क्यानिङ मोडमा ३० सेकेन्डको निश्चित डेटा अधिग्रहण समय, ~१०० × १०० nm2 को बीम स्क्यानिङ क्षेत्र, र ५० pA को बीम प्रवाहको साथ मापन गरिएको थियो। स्तरित सिलिकेटहरूमा अनुपात (Si + Al)-Mg-Fe प्राकृतिक पाइरोपागार्नेटको मानकबाट प्राप्त गरिएको मोटाईको लागि सच्याइएको प्रयोगात्मक गुणांक k प्रयोग गरेर निर्धारण गरिएको थियो।
यस अध्ययनमा प्रयोग गरिएका सबै तस्बिरहरू र विश्लेषणहरू JAXA डाटा अभिलेख र सञ्चार प्रणाली (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2 मा उपलब्ध छन्। यो लेखले मूल डाटा प्रदान गर्दछ।
किटारी, के. एट अल। हायाबुसा२ एनआईआरएस३ उपकरणद्वारा अवलोकन गरिएको क्षुद्रग्रह १६२१७३ रयुगुको सतह संरचना। विज्ञान ३६४, २७२–२७५।
किम, एजे यामाटो-प्रकारको कार्बोनेसियस कोन्ड्राइट्स (CY): रयुगु क्षुद्रग्रह सतहको एनालगहरू? भू-रसायन विज्ञान ७९, १२५५३१ (२०१९)।
पिलोर्जेट, एस. एट अल। माइक्रोओमेगा हाइपरस्पेक्ट्रल माइक्रोस्कोप प्रयोग गरेर रयुगु नमूनाहरूको पहिलो संरचनात्मक विश्लेषण गरिएको थियो। राष्ट्रिय एस्ट्रोन। ६, २२१–२२५ (२०२१)।
यादा, टी. एट अल। सी-प्रकारको क्षुद्रग्रह रयुगुबाट फिर्ता गरिएको हयाबुसा२ नमूनाको प्रारम्भिक विश्लेषण। राष्ट्रिय खगोल विज्ञान। ६, २१४–२२० (२०२१)।