Tack för att du besöker Nature.com. Webbläsarversionen du använder har begränsat CSS-stöd. För bästa möjliga upplevelse rekommenderar vi att du använder en uppdaterad webbläsare (eller inaktiverar kompatibilitetsläge i Internet Explorer). Under tiden, för att säkerställa fortsatt stöd, kommer vi att rendera webbplatsen utan stilar och JavaScript.
Flyktiga och rika på organiskt material kan C-typ-asteroider vara en av de viktigaste vattenkällorna på jorden. För närvarande ger kolhaltiga kondriter den bästa uppfattningen om deras kemiska sammansättning, men informationen om meteoriter är förvrängd: endast de mest hållbara typerna överlever när de kommer in i atmosfären och sedan interagerar med jordens miljö. Här presenterar vi resultaten av en detaljerad volymetrisk och mikroanalytisk studie av den primära Ryugu-partikeln som levererades till jorden av rymdsonden Hayabusa-2. Ryugu-partiklarna visar en nära överensstämmelse i sammansättning med kemiskt ofraktionerade men vattenförändrade CI (Iwuna-typ) kondriter, vilka används i stor utsträckning som en indikator på solsystemets övergripande sammansättning. Detta exemplar visar ett komplext rumsligt förhållande mellan rika alifatiska organiska ämnen och skiktade silikater och indikerar en maximal temperatur på cirka 30 °C under vattenerosion. Vi fann ett överflöd av deuterium och diazonium som överensstämmer med ett extrasolärt ursprung. Ryugu-partiklar är det mest okontaminerade och oskiljbara utomjordiska materialet som någonsin studerats och passar bäst in på solsystemets övergripande sammansättning.
Från juni 2018 till november 2019 genomförde den japanska rymdforskningsmyndighetens (JAXA) rymdsonde Hayabusa2 en omfattande fjärrundersökning av asteroiden Ryugu. Data från Near Infrared Spectrometer (NIRS3) vid Hayabusa-2 tyder på att Ryugu kan bestå av ett material som liknar termiskt och/eller chockmetamorfa kolhaltiga kondriter. Den närmaste matchningen är CY-kondrit (Yamato-typ) 2. Ryugus låga albedo kan förklaras av närvaron av ett stort antal kolrika komponenter, samt partikelstorlek, porositet och rumsliga vittringseffekter. Rymdsonden Hayabusa-2 gjorde två landningar och provinsamling på Ryuga. Under den första landningen den 21 februari 2019 erhölls ytmaterial, vilket förvarades i fack A i returkapseln, och under den andra landningen den 11 juli 2019 samlades material in nära en konstgjord krater bildad av en liten bärbar nedslagsanordning. Dessa prover förvaras på avdelning C. Initial icke-förstörande karakterisering av partiklarna i steg 1 i speciella, okontaminerade och ren kvävefyllda kammare vid JAXA-förvaltade anläggningar indikerade att Ryugu-partiklarna var mest lika CI4-kondriter och uppvisade "olika variationsnivåer"3. Den till synes motsägelsefulla klassificeringen av Ryugu, liknande CY- eller CI-kondriter, kan endast lösas genom detaljerad isotop-, elementär- och mineralogisk karakterisering av Ryugu-partiklar. Resultaten som presenteras här ger en solid grund för att avgöra vilken av dessa två preliminära förklaringar till asteroiden Ryugus övergripande sammansättning som är mest sannolik.
Åtta Ryugu-pellets (cirka 60 mg totalt), fyra från kammare A och fyra från kammare C, tilldelades fas 2 för att leda Kochi-teamet. Studiens huvudmål är att belysa asteroiden Ryugus natur, ursprung och evolutionära historia, och att dokumentera likheter och skillnader med andra kända utomjordiska exemplar såsom kondriter, interplanetära dammpartiklar (IDP) och återvändande kometer. Prover insamlade av NASA:s Stardust-uppdrag.
Detaljerad mineralogisk analys av fem Ryugu-korn (A0029, A0037, C0009, C0014 och C0068) visade att de huvudsakligen består av fin- och grovkorniga fyllosilikater (~64–88 vol.%; Fig. 1a, b, kompletterande Fig. 1). och ytterligare tabell 1). Grovkorniga fyllosilikater förekommer som parbladiga aggregat (upp till tiotals mikron i storlek) i finkorniga, fyllosilikatrika matriser (mindre än några mikron i storlek). Skiktade silikatpartiklar är serpentin-saponit-symbionter (Fig. 1c). (Si + Al)-Mg-Fe-kartan visar också att den bulkskiktade silikatmatrisen har en mellanliggande sammansättning mellan serpentin och saponit (Fig. 2a, b). Fyllosilikatmatrisen innehåller karbonatmineraler (~2–21 vol.%), sulfidmineraler (~2,4–5,5 vol.%) och magnetit (~3,6–6,8 vol.%). En av partiklarna som undersöktes i denna studie (C0009) innehöll en liten mängd (~0,5 vol.%) vattenfria silikater (olivin och pyroxen), vilket kan bidra till att identifiera källmaterialet som utgjorde den råa Ryugu-stenen5. Detta vattenfria silikat är sällsynt i Ryugu-pellets och identifierades endast positivt i C0009-pelleten. Karbonater finns i matrisen som fragment (mindre än några hundra mikron), mestadels dolomit, med små mängder kalciumkarbonat och brinell. Magnetit förekommer som isolerade partiklar, framboider, plack eller sfäriska aggregat. Sulfider representeras huvudsakligen av pyrrhotit i form av oregelbundna hexagonala prismor/plattor eller läktar. Matrisen innehåller en stor mängd submikron pentlandit eller i kombination med pyrrhotit. Kolrika faser (<10 µm i storlek) förekommer allestädes närvarande i den fyllosilikatrika matrisen. Kolrika faser (<10 µm i storlek) förekommer allestädes närvarande i den fyllosilikatrika matrisen. Богатые углеродом фазы (размером <10 мкм) встречаются повсеместно в богатой philлосиликатами матрице. Kolrika faser (<10 µm i storlek) förekommer allestädes närvarande i den fyllosilikatrika matrisen.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 philлосиликатами матрице. Kolrika faser (<10 µm i storlek) dominerar i den fyllosilikatrika matrisen.Andra hjälpmineraler visas i tilläggstabell 1. Listan över mineraler som bestämts från röntgendiffraktionsmönstret för blandningen C0087 och A0029 samt A0037 överensstämmer mycket väl med den som bestämts i CI (Orgueil)-kondriten, men skiljer sig kraftigt från CY- och CM (Mighei-typ)-kondriterna (Figur 1 med utökade data och kompletterande figur 2). Det totala elementinnehållet i Ryugu-korn (A0098, C0068) överensstämmer också med kondrit 6 CI (utökade data, Fig. 2 och kompletterande tabell 2). Däremot är CM-kondriter utarmade på måttligt och mycket flyktiga element, särskilt Mn och Zn, och högre i eldfasta element7. Koncentrationerna av vissa element varierar kraftigt, vilket kan vara en återspegling av provets inneboende heterogenitet på grund av de enskilda partiklarnas lilla storlek och den resulterande provtagningsbiasen. Alla petrologiska, mineralogiska och elementära egenskaper indikerar att Ryugu-korn är mycket lika kondriterna CI8,9,10. Ett anmärkningsvärt undantag är avsaknaden av ferrihydrit och sulfat i Ryugu-korn, vilket tyder på att dessa mineraler i CI-kondriter bildades genom markbunden vittring.
a, Sammansatt röntgenbild av MgKα (röd), CaKα (grön), FeKα (blå) och SKα (gul) torrpolerad sektion C0068. Fraktionen består av skiktade silikater (röd: ~88 vol%), karbonater (dolomit; ljusgrön: ~1,6 vol%), magnetit (blå: ~5,3 vol%) och sulfider (gul: sulfid = ~2,5 vol%). essä. b, bild av konturregionen i bakåtspridda elektroner på a. Bru – omogen; Dole – dolomit; FeS är järnsulfid; Mag – magnetit; juice – täljsten; Srp – serpentin. c, högupplöst transmissionselektronmikroskopi (TEM)-bild av en typisk saponit-serpentin-sammanväxning som visar serpentin- och saponitgitterband på 0,7 nm respektive 1,1 nm.
Matrisens och det skiktade silikatets sammansättning (vid %) av Ryugu A0037-partiklarna (heldragna röda cirklar) och C0068-partiklarna (heldragna blå cirklar) visas i det ternära (Si+Al)-Mg-Fe-systemet. a, Resultat från elektronsondmikroanalys (EPMA) plottade mot CI-kondriter (Ivuna, Orgueil, Alais)16, visade i grått för jämförelse. b, Skannings-TEM (STEM) och energidispersiv röntgenspektroskopi (EDS)-analys, visad för jämförelse med Orgueil9- och Murchison46-meteoriter och hydratiserad IDP47. Finkorniga och grovkorniga fyllosilikater analyserades, varvid små partiklar av järnsulfid undveks. De streckade linjerna i a och b visar upplösningslinjerna för saponit och serpentin. Den järnrika sammansättningen i a kan bero på submikronjärnsulfidkorn inom de skiktade silikatkornen, vilket inte kan uteslutas med den rumsliga upplösningen i EPMA-analysen. Datapunkter med högre Si-halt än saponiten i b kan orsakas av närvaron av nanostorlek av amorft kiselrikt material i mellanrummen i fyllosilikatskiktet. Antal analyser: N=69 för A0037, N=68 för EPMA, N=68 för C0068, N=19 för A0037 och N=27 för C0068 för STEM-EDS. c, isotopkarta över trioxipartikeln Ryugu C0014-4 jämfört med kondritvärden CI (Orgueil), CY (Y-82162) och litteraturdata (CM och C2-ung)41,48,49. Vi har erhållit data för Orgueil- och Y-82162-meteoriterna. CCAM är en linje av vattenfria kolhaltiga kondritmineraler, TFL är en markdelningslinje. d, Δ17O- och δ18O-kartor av Ryugu-partikeln C0014-4, CI-kondrit (Orgueil) och CY-kondrit (Y-82162) (denna studie). Δ17O_Ryugu: Värdet för Δ17O C0014-1. Δ17O_Orgueil: Genomsnittligt Δ17O-värde för Orgueil. Δ17O_Y-82162: Genomsnittligt Δ17O-värde för Y-82162. CI- och CY-data från litteraturen 41, 48, 49 visas också för jämförelse.
Massisotopanalys av syre utfördes på ett 1,83 mg prov av material extraherat från granulärt C0014 genom laserfluorering (Metoder). Som jämförelse körde vi sju kopior av Orgueil (CI) (total massa = 8,96 mg) och sju kopior av Y-82162 (CY) (total massa = 5,11 mg) (kompletterande tabell 3).
Fig. 2d visar en tydlig separation av Δ17O och δ18O mellan viktmedelpartiklarna i Orgueil och Ryugu jämfört med Y-82162. Δ17O för Ryugu C0014-4-partikeln är högre än för Orgeil-partikeln, trots överlappningen vid 2 standardavstånd. Ryugu-partiklar har högre Δ17O-värden jämfört med Orgeil, vilket kan återspegla den senares terrestra förorening sedan dess fall 1864. Vittring i den terrestra miljön11 resulterar nödvändigtvis i införlivandet av atmosfäriskt syre, vilket för den övergripande analysen närmare den terrestra fraktioneringslinjen (TFL). Denna slutsats överensstämmer med de mineralogiska data (diskuterade tidigare) att Ryugu-korn inte innehåller hydrater eller sulfater, medan Orgeil gör det.
Baserat på ovanstående mineralogiska data stöder dessa resultat ett samband mellan Ryugu-korn och CI-kondriter, men utesluter ett samband mellan CY-kondriter. Det faktum att Ryugu-korn inte är associerade med CY-kondriter, vilka uppvisar tydliga tecken på uttorkningsmineralogi, är förbryllande. Orbitalobservationer av Ryugu tycks indikera att den har genomgått uttorkning och därför sannolikt består av CY-material. Orsakerna till denna uppenbara skillnad är fortfarande oklara. En syreisotopanalys av andra Ryugu-partiklar presenteras i en medföljande artikel 12. Resultaten av denna utökade datamängd överensstämmer dock också med sambandet mellan Ryugu-partiklar och CI-kondriter.
Med hjälp av koordinerade mikroanalystekniker (kompletterande figur 3) undersökte vi den rumsliga fördelningen av organiskt kol över hela ytan av den fokuserade jonstrålefraktionen (FIB) C0068.25 (fig. 3a–f). Finstrukturröntgenabsorptionsspektra för kol (NEXAFS) vid den närmaste kanten i sektion C0068.25 som visar flera funktionella grupper – aromatiska eller C=C (285,2 eV), C=O (286,5 eV), CH4 (287,5 eV) och C(=O)O (288,8 eV) – grafenstrukturen saknas vid 291,7 eV (fig. 3a), vilket innebär en låg grad av termisk variation. Den starka CH4-toppen (287,5 eV) för de partiella organiska ämnena i C0068.25 skiljer sig från de olösliga organiska ämnena i tidigare studerade kolhaltiga kondriter och liknar mer IDP14 och kometpartiklar som erhållits med Stardust-uppdraget. En stark CH-topp vid 287,5 eV och en mycket svag aromatisk eller C=C-topp vid 285,2 eV indikerar att organiska föreningar är rika på alifatiska föreningar (fig. 3a och kompletterande fig. 3a). Områden rika på alifatiska organiska föreningar är lokaliserade i grovkorniga fyllosilikater, såväl som i områden med en dålig aromatisk (eller C=C) kolstruktur (fig. 3c, d). Däremot visade A0037,22 (kompletterande fig. 3) delvis ett lägre innehåll av alifatiska kolrika regioner. Den underliggande mineralogin hos dessa korn är rik på karbonater, liknande kondrit CI 16, vilket tyder på omfattande förändring av källvattnet (kompletterande tabell 1). Oxiderande förhållanden gynnar högre koncentrationer av karbonyl- och karboxylfunktionella grupper i organiska föreningar associerade med karbonater. Submikronfördelningen av organiska ämnen med alifatiska kolstrukturer kan skilja sig mycket från fördelningen av grovkorniga skiktade silikater. Antydningar till alifatiska organiska föreningar associerade med fyllosilikat-OH hittades i Tagish Lake-meteoriten. Koordinerade mikroanalytiska data tyder på att organiskt material rikt på alifatiska föreningar kan vara utbrett i C-typ asteroider och nära associerat med fyllosilikater. Denna slutsats överensstämmer med tidigare rapporter om alifatiska/aromatiska CH i Ryugu-partiklar demonstrerade av MicroOmega, ett nära-infrarött hyperspektralmikroskop. En viktig och olöst fråga är om de unika egenskaperna hos alifatiska kolrika organiska föreningar associerade med grovkorniga fyllosilikater som observerats i denna studie endast finns på asteroiden Ryugu.
a, NEXAFS-kolspektra normaliserade till 292 eV i den aromatiska (C=C) rika regionen (röd), i den alifatiska rika regionen (grön) och i matrisen (blå). Den grå linjen är Murchison 13 olösligt organiskt spektrum för jämförelse. au, arbitreringsenhet. b, Svepande transmissionsröntgenmikroskopi (STXM) spektralbild av en kol-K-kant som visar att sektionen domineras av kol. c, RGB-kompositplot med aromatiska (C=C) rika regioner (röd), alifatiska rika regioner (grön) och matris (blå). d, organiska ämnen rika på alifatiska föreningar är koncentrerade i grovkornigt fyllosilikat, området är förstorat från de vitprickade rutorna i b och c. e, stora nanosfärer (ng-1) i området förstorat från den vitprickade rutan i b och c. För: pyrrhotit. Pn: nickelkromit. f, Nanoskalig sekundärjonmasspektrometri (NanoSIMS), elementbilder av väte (1H), kol (12C) och kväve (12C14N), bilder av elementförhållandet 12C/1H och korsbilder av δD, δ13C och δ15N isotoper – Avsnitt PG-1: presolär grafit med extrem 13C-anrikning (kompletterande tabell 4).
Kinetiska studier av nedbrytning av organiskt material i Murchison-meteoriter kan ge viktig information om den heterogena fördelningen av alifatiskt organiskt material rikt på Ryugu-korn. Denna studie visar att alifatiska CH4-bindningar i organiskt material kvarstår upp till en maximal temperatur på cirka 30 °C vid modermaterialet och/eller förändras med tid-temperaturförhållanden (t.ex. 200 år vid 100 °C och 0 °C 100 miljoner år). Om prekursorn inte värms upp vid en given temperatur under mer än en viss tid kan den ursprungliga fördelningen av alifatiska organiska ämnen rika på fyllosilikat bevaras. Förändringar i källbergets vatten kan dock komplicera denna tolkning, eftersom den karbonatrika A0037 inte visar några kolrika alifatiska regioner associerade med fyllosilikater. Denna låga temperaturförändring motsvarar ungefär närvaron av kubisk fältspat i Ryugu-korn (kompletterande tabell 1) 20.
Fraktion C0068.25 (ng-1; Fig. 3a–c,e) innehåller en stor nanosfär som uppvisar starkt aromatiska (eller C=C), måttligt alifatiska och svaga spektra av C(=O)O och C=O. Signaturen för alifatiskt kol matchar inte signaturen för bulkolösliga organiska ämnen och organiska nanosfärer associerade med kondriter (Fig. 3a) 17,21. Raman- och infrarödspektroskopisk analys av nanosfärer i Tagishsjön visade att de består av alifatiska och oxiderade organiska föreningar och oordnade polycykliska aromatiska organiska föreningar med en komplex struktur 22,23. Eftersom den omgivande matrisen innehåller organiska ämnen rika på alifatiska föreningar, kan signaturen för alifatiskt kol i ng-1 vara en analytisk artefakt. Intressant nog innehåller ng-1 inbäddade amorfa silikater (Fig. 3e), en textur som ännu inte har rapporterats för några utomjordiska organiska ämnen. Amorfa silikater kan vara naturliga komponenter i ng-1 eller vara ett resultat av amorfisering av vattenhaltiga/vattenfria silikater med jon- och/eller elektronstråle under analys.
NanoSIMS-jonbilder av C0068.25-sektionen (Fig. 3f) visar enhetliga förändringar i δ13C och δ15N, förutom för presolära korn med en stor 13C-anrikning på 30 811‰ (PG-1 i δ13C-bilden i Fig. 3f) (kompletterande tabell 4). Röntgenbilder av elementära korn och högupplösta TEM-bilder visar endast kolkoncentrationen och avståndet mellan basalplanen på 0,3 nm, vilket motsvarar grafit. Det är anmärkningsvärt att värdena för δD (841 ± 394‰) och δ15N (169 ± 95‰), anrikade med alifatiskt organiskt material associerat med grovkorniga fyllosilikater, visar sig vara något högre än genomsnittet för hela regionen C (δD = 528 ± 139‰). ‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) i C0068.25 (kompletterande tabell 4). Denna observation tyder på att de alifatiska rika organiska ämnena i grovkorniga fyllosilikater kan vara mer primitiva än de omgivande organiska ämnena, eftersom de senare kan ha genomgått isotoputbyte med det omgivande vattnet i den ursprungliga kroppen. Alternativt kan dessa isotopförändringar också vara relaterade till den initiala bildningsprocessen. Det tolkas som att finkorniga skiktade silikater i CI-kondriter bildades som ett resultat av kontinuerlig förändring av de ursprungliga grovkorniga vattenfria silikatklustren. Alifatiskt rikt organiskt material kan ha bildats från prekursormolekyler i den protoplanetära skivan eller det interstellära mediet före bildandet av solsystemet, och sedan förändrats något under vattenförändringarna i Ryugu (stora) moderkroppen. Ryugus storlek (<1,0 km) är för liten för att tillräckligt bibehålla den inre värmen för vattenhaltig omvandling till bildning av vattenhaltiga mineraler25. Ryugus storlek (<1,0 km) är för liten för att bibehålla tillräckligt med inre värme för vattenbaserad omvandling till bildning av vattenhaltiga mineraler25. Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло для водного изменого измов водных минералов25. Storlek (<1,0 km) Ryugu är för liten för att bibehålla tillräckligt med inre värme för vattenomvandling och bildning av vattenmineraler25. Ryugu 的尺寸（<1.0 公里）太小，不足以维持内部热量以进行水蚀变形成吀牴25〫牴25 Ryugu 的尺寸（<1.0 公里）太小，不足以维持内部热量以进行水蚀变形成吀牴25〫牴25 Размер Рюгу (<1,0 км) слишком мал, чтобы поддерживать внутреннее тепло för изменения воды с образованимин 2. Ryugus storlek (<1,0 km) är för liten för att kunna upprätthålla inre värme som kan omvandla vatten till vattenmineraler25.Därför kan Ryugu-föregångare, tiotals kilometer stora, krävas. Organiskt material rikt på alifatiska föreningar kan behålla sina ursprungliga isotopförhållanden på grund av association med grovkorniga fyllosilikater. Den exakta naturen hos de isotopiska tunga bärarna är dock fortfarande osäker på grund av den komplexa och känsliga blandningen av de olika komponenterna i dessa FIB-fraktioner. Dessa kan vara organiska ämnen rika på alifatiska föreningar i Ryugu-granuler eller grova fyllosilikater som omger dem. Observera att organiskt material i nästan alla kolhaltiga kondriter (inklusive CI-kondriter) tenderar att vara rikare på D än på fyllosilikater, med undantag för CM Paris 24, 26-meteoriter.
Diagram över volym δD och δ15N av FIB-skivor erhållna för A0002.23 och A0002.26, A0037.22 och A0037.23 samt C0068.23, C0068.25 och C0068.26 FIB-skivor (totalt sju FIB-skivor från tre Ryugu-partiklar). En jämförelse av NanoSIMS med andra objekt i solsystemet visas i figur 4 (kompletterande tabell 4)27,28. Volymförändringar i δD och δ15N i profilerna A0002, A0037 och C0068 överensstämmer med de i IDP, men högre än i CM- och CI-kondriterna (figur 4). Observera att intervallet för δD-värden för Comet 29-provet (-240 till 1655‰) är större än för Ryugu. Volymerna δD och δ15N för Ryukyu-profilerna är som regel mindre än genomsnittet för kometer i Jupiterfamiljen och Oortmolnet (Fig. 4). De lägre δD-värdena för CI-kondriterna kan återspegla påverkan av markföroreningar i dessa prover. Med tanke på likheterna mellan Bells, Tagishsjön och IDP, kan den stora heterogeniteten i δD- och δN-värden i Ryugu-partiklar återspegla förändringar i de initiala isotopiska signaturerna för organiska och vattenhaltiga kompositioner i det tidiga solsystemet. De liknande isotopförändringarna i δD och δN i Ryugu- och IDP-partiklar tyder på att båda kan ha bildats från material från samma källa. Man tror att IDP:er härrör från kometkällor 14. Därför kan Ryugu innehålla kometliknande material och/eller åtminstone det yttre solsystemet. Detta kan dock vara svårare än vi anger här på grund av (1) blandningen av sfärulitiskt och D-rikt vatten på moderkroppen 31 och (2) kometens D/H-förhållande som en funktion av kometaktivitet 32. Orsakerna till den observerade heterogeniteten hos väte- och kväveisotoper i Ryugu-partiklar är dock inte helt klarlagda, delvis på grund av det begränsade antalet analyser som finns tillgängliga idag. Resultaten från väte- och kväveisotopsystem ger fortfarande upphov till möjligheten att Ryugu innehåller det mesta av materialet utanför solsystemet och därmed kan uppvisa viss likhet med kometer. Ryugu-profilen visade ingen uppenbar korrelation mellan δ13C och δ15N (kompletterande tabell 4).
Den totala isotopsammansättningen av H och N hos Ryugu-partiklar (röda cirklar: A0002, A0037; blå cirklar: C0068) korrelerar med solmagnitud 27, Jupiters medelfamilj (JFC27) och Oortmolnskometer (OCC27), IDP28 och kolhaltiga kondruler. Jämförelse av meteorit 27 (CI, CM, CR, C2-ung). Den isotopiska sammansättningen ges i tilläggstabell 4. De streckade linjerna är de terrestra isotopvärdena för H och N.
Transporten av flyktiga ämnen (t.ex. organiskt material och vatten) till jorden är fortfarande ett problem26,27,33. Submikronhaltigt organiskt material i samband med grova fyllosilikater i Ryugu-partiklar som identifierats i denna studie kan vara en viktig källa till flyktiga ämnen. Organiskt material i grovkorniga fyllosilikater är bättre skyddat från nedbrytning16,34 och sönderfall35 än organiskt material i finkorniga matriser. Den tyngre isotopsammansättningen av väte i partiklarna innebär att det är osannolikt att de är den enda källan till flyktiga ämnen som förs till den tidiga jorden. De kan blandas med komponenter med en lättare väteisotopsammansättning, vilket nyligen föreslogs i hypotesen om närvaron av solvinddrivet vatten i silikater.
I denna studie visar vi att CI-meteoriter, trots sin geokemiska betydelse som representanter för solsystemets övergripande sammansättning,6,10 är landförorenade prover. Vi tillhandahåller också direkta bevis för interaktioner mellan rikt alifatiskt organiskt material och angränsande vattenhaltiga mineraler och föreslår att Ryugu kan innehålla extrasolärt material37. Resultaten av denna studie visar tydligt vikten av direkt provtagning av protosteroider och behovet av att transportera returnerade prover under helt inerta och sterila förhållanden. De bevis som presenteras här visar att Ryugu-partiklar utan tvekan är ett av de mest okontaminerade materialen i solsystemet som finns tillgängliga för laboratorieforskning, och vidare studier av dessa värdefulla prover kommer utan tvekan att utöka vår förståelse av tidiga processer i solsystemet. Ryugu-partiklar är den bästa representationen av solsystemets övergripande sammansättning.
För att bestämma den komplexa mikrostrukturen och de kemiska egenskaperna hos submikronskaliga prover använde vi synkrotronstrålningsbaserad datortomografi (SR-XCT) och SR-röntgendiffraktion (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM-analys. Ingen nedbrytning, förorening på grund av jordens atmosfär och ingen skada från fina partiklar eller mekaniska prover. Under tiden har vi utfört systematisk volymetrisk analys med svepelektronmikroskopi (SEM)-EDS, EPMA, XRD, instrumentell neutronaktiveringsanalys (INAA) och laserutrustning för fluorering av syreisotoper. Analysprocedurerna visas i kompletterande figur 3 och varje analys beskrivs i följande avsnitt.
Partiklar från asteroiden Ryugu återvanns från Hayabusa-2:s återinträdesmodul och levererades till JAXA:s kontrollcenter i Sagamihara, Japan, utan att förorena jordens atmosfär4. Efter initial och icke-destruktiv karakterisering vid en JAXA-förvaltad anläggning, använd förseglingsbara överföringsbehållare mellan platser och provkapselpåsar (safirglas med 10 eller 15 mm diameter och rostfritt stål, beroende på provstorlek) för att undvika miljöstörningar, miljö och/eller markföroreningar (t.ex. vattenånga, kolväten, atmosfäriska gaser och fina partiklar) samt korskontaminering mellan prover under provberedning och transport mellan institut och universitet38. För att undvika nedbrytning och föroreningar på grund av interaktion med jordens atmosfär (vattenånga och syre) utfördes alla typer av provberedning (inklusive flisning med tantalmejsel, användning av en balanserad diamantvajersåg (Meiwa Fosis Corporation DWS 3400) och skärande epoxi) förberedelse för installation) i handskfacket under ren och torr N2 (daggpunkt: -80 till -60 °C, O2 ~50-100 ppm). Alla föremål som används här rengörs med en kombination av ultrarent vatten och etanol med hjälp av ultraljudsvågor med olika frekvenser.
Här studerar vi National Polar Research Institute (NIPR) meteoritsamling från Antarctic Meteorite Research Center (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 och CY: Y 980115).
För överföring mellan instrument för SR-XCT-, NanoSIMS-, STXM-NEXAFS- och TEM-analys använde vi den universella ultratunna provhållaren som beskrivits i tidigare studier .
SR-XCT-analys av Ryugu-prover utfördes med det integrerade CT-systemet BL20XU/SPring-8. Det integrerade CT-systemet består av olika mätlägen: brett synfält och låg upplösning (WL) för att fånga hela provets struktur, smalt synfält och hög upplösning (NH) för noggrann mätning av provarean. Användning av intresse och röntgenbilder för att erhålla ett diffraktionsmönster av provets volym, och XRD-CT för att erhålla ett 2D-diagram av mineralfaserna i provet i det horisontella planet. Observera att alla mätningar kan utföras utan att använda det inbyggda systemet för att ta bort provhållaren från basen, vilket möjliggör noggranna CT- och XRD-CT-mätningar. WL-lägesröntgendetektorn (BM AA40P; Hamamatsu Photonics) var utrustad med en ytterligare 4608 × 4608 pixlars metalloxid-halvledarkamera (CMOS) (C14120-20P; Hamamatsu Photonics) med en scintillator bestående av 10 lutetiumaluminiumgranat-enkristaller med en tjocklek på µm (Lu3Al5O12:Ce) och en relälins. Pixelstorleken i WL-läge är cirka 0,848 µm. Således är synfältet (FOV) i WL-läge cirka 6 mm i offset-CT-läge. NH-lägesröntgendetektorn (BM AA50; Hamamatsu Photonics) var utrustad med en 20 µm tjock gadolinium-aluminium-galliumgranat (Gd3Al2Ga3O12) scintillator, en CMOS-kamera (C11440-22CU) med en upplösning på 2048 × 2048 pixlar; Hamamatsu Photonics) och en ×20-lins. Pixelstorleken i NH-läge är ~0,25 µm och synfältet är ~0,5 mm. Detektorn för XRD-läge (BM AA60; Hamamatsu Photonics) var utrustad med en scintillator bestående av en 50 µm tjock P43 (Gd2O2S:Tb) pulverskärm, en CMOS-kamera med 2304 × 2304 pixlars upplösning (C15440-20UP; Hamamatsu Photonics) och en relälins. Detektorn har en effektiv pixelstorlek på 19,05 µm och ett synfält på 43,9 mm2. För att öka synfältet tillämpade vi en offset-CT-procedur i WL-läge. Den genomsläppta ljusbilden för CT-rekonstruktionen består av en bild i intervallet 180° till 360° reflekterad horisontellt runt rotationsaxeln, och en bild i intervallet 0° till 180°.
I XRD-läge fokuseras röntgenstrålen av en Fresnel-zonplatta. I detta läge placeras detektorn 110 mm bakom provet och strålens stopp är 3 mm framför detektorn. Diffraktionsbilder i 2θ-området från 1,43° till 18,00° (gitterhöjd d = 16,6–1,32 Å) erhölls med röntgenfläcken fokuserad längst ner i detektorns synfält. Provet rör sig vertikalt med regelbundna intervall, med ett halvt varv för varje vertikalt skanningssteg. Om mineralpartiklarna uppfyller Bragg-villkoret när de roteras 180° är det möjligt att erhålla diffraktion av mineralpartiklarna i det horisontella planet. Diffraktionsbilderna kombinerades sedan till en bild för varje vertikalt skanningssteg. SR-XRD-CT-analysförhållandena är nästan desamma som för SR-XRD-analysen. I XRD-CT-läge är detektorn placerad 69 mm bakom provet. Diffraktionsbilder i 2θ-området sträcker sig från 1,2° till 17,68° (d = 19,73 till 1,35 Å), där både röntgenstrålen och strålbegränsaren är i linje med mitten av detektorns synfält. Skanna provet horisontellt och rotera provet 180°. SR-XRD-CT-bilderna rekonstruerades med toppmineralintensiteter som pixelvärden. Med horisontell skanning skannas provet vanligtvis i steg om 500–1000.
För alla experiment fixerades röntgenenergin till 30 keV, eftersom detta är den nedre gränsen för röntgenpenetration i meteoriter med en diameter på cirka 6 mm. Antalet bilder som togs för alla CT-mätningar under 180° rotation var 1800 (3600 för offset-CT-programmet), och exponeringstiden för bilderna var 100 ms för WL-läge, 300 ms för NH-läge, 500 ms för XRD och 50 ms för XRD-CT. Typisk provskanningstid är cirka 10 minuter i WL-läge, 15 minuter i NH-läge, 3 timmar för XRD och 8 timmar för SR-XRD-CT.
CT-bilder rekonstruerades genom faltningsbakprojektion och normaliserades för en linjär dämpningskoefficient från 0 till 80 cm⁻¹. Programvaran Slice användes för att analysera 3D-data och programvaran muXRD användes för att analysera XRD-data.
Epoxifixerade Ryugu-partiklar (A0029, A0037, C0009, C0014 och C0068) polerades gradvis på ytan till nivån av en 0,5 µm (3M) diamantöverlappningsfilm under torra förhållanden, vilket undvek att materialet kom i kontakt med ytan under poleringsprocessen. Den polerade ytan på varje prov undersöktes först med ljusmikroskopi och sedan med bakåtspridda elektroner för att erhålla mineralogi- och texturbilder (BSE) av proverna och kvalitativa NIPR-element med hjälp av en JEOL JSM-7100F SEM utrustad med en energidispersiv spektrometer (AZtec). För varje prov analyserades innehållet av större och mindre element med hjälp av en elektronprobmikroanalysator (EPMA, JEOL JXA-8200). Analysera fyllosilikat- och karbonatpartiklar vid 5 nA, naturliga och syntetiska standarder vid 15 keV, sulfider, magnetit, olivin och pyroxen vid 30 nA. Modala grader beräknades från elementkartor och BSE-bilder med hjälp av ImageJ 1.53-programvaran med lämpliga tröskelvärden godtyckligt inställda för varje mineral.
Syreisotopanalys utfördes vid Open University (Milton Keynes, Storbritannien) med hjälp av ett infrarött laserfluoreringssystem. Hayabusa2-prover levererades till Open University 38 i kvävefyllda behållare för överföring mellan anläggningar.
Provladdning utfördes i en kvävgashandskbox med en övervakad syrenivå under 0,1 %. För Hayabusa2-analysarbete tillverkades en ny Ni-provhållare, bestående av endast två provhål (diameter 2,5 mm, djup 5 mm), ett för Hayabusa2-partiklar och det andra för obsidian internstandard. Under analysen täcktes provbrunnen som innehöll Hayabusa2-materialet med ett internt BaF2-fönster, ungefär 1 mm tjockt och 3 mm i diameter, för att hålla provet under laserreaktionen. BrF5-flödet till provet upprätthölls av en gasblandningskanal som skurits i Ni-provhållaren. Provkammaren omkonfigurerades också så att den kunde tas bort från vakuumfluoreringsledningen och sedan öppnas i en kvävgasfylld handskbox. Den tvådelade kammaren förseglades med en kopparpackad kompressionstätning och en EVAC Quick Release CeFIX 38-kedjeklämma. Ett 3 mm tjockt BaF2-fönster på toppen av kammaren möjliggör samtidig observation av provet och laseruppvärmning. Efter laddning av provet, kläm fast kammaren igen och återanslut den till den fluorerade ledningen. Före analysen upphettades provkammaren under vakuum till cirka 95 °C över natten för att avlägsna eventuell adsorberad fukt. Efter uppvärmning över natten fick kammaren svalna till rumstemperatur och sedan spolades den del som exponerades för atmosfären under provöverföringen med tre alikvoter BrF5 för att avlägsna fukt. Dessa procedurer säkerställer att Hayabusa 2-provet inte exponeras för atmosfären och inte kontamineras av fukt från den del av den fluorerade ledningen som ventileras ut i atmosfären under provladdning.
Ryugu C0014-4 och Orgueil (CI) partikelprover analyserades i ett modifierat "single"-läge42, medan Y-82162 (CY)-analys utfördes på en enda bricka med flera provbrunnar41. På grund av deras vattenfria sammansättning är det inte nödvändigt att använda en enda metod för CY-kondriter. Proverna värmdes upp med en Photon Machines Inc. infraröd CO2-laser med en effekt på 50 W (10,6 µm) monterad på XYZ-gantryt i närvaro av BrF5. Det inbyggda videosystemet övervakar reaktionsförloppet. Efter fluorering skrubbades den frigjorda O2 med två kryogena kvävefällor och en uppvärmd bädd av KBr för att avlägsna eventuellt överskott av fluor. Den isotopiska sammansättningen av renat syre analyserades på en Thermo Fisher MAT 253 tvåkanalig masspektrometer med en massupplösning på cirka 200.
I vissa fall var mängden gasformig O2 som frigjordes under reaktionen med provet mindre än 140 µg, vilket är den ungefärliga gränsen för användning av bälganordningen på MAT 253-masspektrometern. I dessa fall används mikrovolymer för analys. Efter analys av Hayabusa2-partiklarna fluorerades obsidianens interna standard och dess syreisotopsammansättning bestämdes.
Joner från NF+ NF3+-fragmentet interfererar med strålen med massan 33 (16O17O). För att eliminera detta potentiella problem bearbetas de flesta prover med kryogena separationsprocedurer. Detta kan göras i framåtriktning före MAT 253-analysen eller som en andra analys genom att den analyserade gasen återförs till den speciella molekylsilen och skickas tillbaka efter den kryogena separationen. Kryogen separation innebär att gas tillförs en molekylsil vid flytande kvävetemperatur och sedan släpps ut i en primär molekylsil vid en temperatur på -130 °C. Omfattande tester har visat att NF+ stannar kvar på den första molekylsilen och att ingen signifikant fraktionering sker med denna metod.
Baserat på upprepade analyser av våra interna obsidianstandarder är systemets totala noggrannhet i bälgläge: ±0,053‰ för δ17O, ±0,095‰ för δ18O, ±0,018‰ för Δ17O (2 standardavvikelser). Analys av syreisotoper ges i standard delta-notation, där delta18O beräknas som:
Använd även förhållandet 17O/16O för δ17O. VSMOW är den internationella standarden för Wienerstandarden för havsvatten. Δ17O representerar avvikelsen från jordens fraktioneringslinje, och beräkningsformeln är: Δ17O = δ17O – 0,52 × δ18O. Alla data som presenteras i tilläggstabell 3 har justerats för gap-värden.
Sektioner med en tjocklek på ungefär 150 till 200 nm extraherades från Ryugu-partiklar med hjälp av ett Hitachi High Tech SMI4050 FIB-instrument vid JAMSTEC, Kochi Core Sampling Institute. Observera att alla FIB-sektioner utvanns från obearbetade fragment av obearbetade partiklar efter att ha tagits bort från N2-gasfyllda kärl för överföring mellan objekt. Dessa fragment mättes inte med SR-CT, utan bearbetades med minimal exponering för jordens atmosfär för att undvika potentiell skada och kontaminering som skulle kunna påverka kolets K-kantspektrum. Efter avsättning av ett volframskyddande lager skars och tunnades det intressanta området (upp till 25 × 25 μm2) ut med en Ga+-jonstråle vid en accelerationsspänning på 30 kV, sedan vid 5 kV och en probström på 40 pA för att minimera ytskador. De ultratunna sektionerna placerades sedan på ett förstorat kopparnät (Kochi-nät) 39 med hjälp av en mikromanipulator utrustad med FIB.
Ryugu A0098 (1,6303 mg) och C0068 (0,6483 mg) pellets förseglades två gånger i rena högrena polyetenark i en handskfack fylld med rent kväve på SPring-8 utan någon interaktion med jordens atmosfär. Provberedning för JB-1 (en geologisk referensbergart utfärdad av Geological Survey of Japan) utfördes vid Tokyo Metropolitan University.
INAA finns vid Institutet för integrerad strålnings- och kärnvetenskap vid Kyotouniversitetet. Proverna bestrålades två gånger med olika bestrålningscykler valda enligt halveringstiden för den nuklid som användes för elementkvantifiering. Först bestrålades provet i ett pneumatiskt bestrålningsrör i 30 sekunder. Flöden av termiska och snabba neutroner i figur 3 är 4,6 × 1012 respektive 9,6 × 1011 cm-2 s-1 för bestämning av innehållet av Mg, Al, Ca, Ti, V och Mn. Kemikalier som MgO (99,99 % renhet, Soekawa Chemical), Al (99,9 % renhet, Soekawa Chemical) och Si-metall (99,999 % renhet, FUJIFILM Wako Pure Chemical) bestrålades också för att korrigera för interfererande kärnreaktioner såsom (n, n). Provet bestrålades också med natriumklorid (99,99 % renhet; MANAC) för att korrigera för förändringar i neutronflödet.
Efter neutronbestrålning ersattes det yttre polyetenskiktet med ett nytt, och gammastrålningen som emitterades av provet och referensen mättes omedelbart med en Ge-detektor. Samma prover bestrålades på nytt i 4 timmar i ett pneumatiskt bestrålningsrör. 2 har termiska och snabba neutronflöden på 5,6 x 10^12 respektive 1,2 x 10^12 cm-2 s-1 för bestämning av Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, innehåll av Se, Sb, Os, Ir och Au. Kontrollprover av Ga, As, Se, Sb, Os, Ir och Au bestrålades genom att lämpliga mängder (från 10 till 50 μg) standardlösningar med kända koncentrationer av dessa element applicerades på två filterpappersbitar, följt av bestrålning av proverna. Gammastrålningsräkningen utfördes vid Institute of Integrated Radiation and Nuclear Sciences, Kyoto University och RI Research Center, Tokyo Metropolitan University. Analytiska procedurer och referensmaterial för kvantitativ bestämning av INAA-element är desamma som de som beskrivs i vårt tidigare arbete.
En röntgendiffraktometer (Rigaku SmartLab) användes för att samla in diffraktionsmönstren för Ryugu-proverna A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) och C0087 (<1 mg) vid NIPR. En röntgendiffraktometer (Rigaku SmartLab) användes för att samla in diffraktionsmönstren för Ryugu-proverna A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) och C0087 (<1 mg) vid NIPR. Рентгеновский дифрактометр (Rigaku SmartLab) использовали для сбора дифракционных картин образцов Ryugu A0029 (<1 мг) (<1 мг), A0037 (7 мг), A0037 (7) мг) i NIPR. En röntgendiffraktometer (Rigaku SmartLab) användes för att samla in diffraktionsmönster av Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) och C0087 (<1 mg) prover i NIPR.使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) 在NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 mg)、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 爄倍。使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) 在NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 mg)、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 爄倍。 Дифрактограммы образцов Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (<1 мг) och C0087 (<1 мг) были получены в NIPR с использованием использованием (Rigaku SmartLab). Röntgendiffraktionsmönster för proverna Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) och C0087 (<1 mg) erhölls vid NIPR med hjälp av en röntgendiffraktometer (Rigaku SmartLab).Alla prover maldes till ett fint pulver på en icke-reflekterande kiselskiva med hjälp av en safirglasplatta och fördelades sedan jämnt över den icke-reflekterande kiselskivan utan någon vätska (vatten eller alkohol). Mätförhållandena är följande: Cu Kα röntgenstrålning genereras vid en rörspänning på 40 kV och en rörström på 40 mA, den begränsande spaltlängden är 10 mm, divergensvinkeln är (1/6)°, rotationshastigheten i planet är 20 rpm och intervallet 2θ (dubbel Bragg-vinkel) är 3-100° och tar cirka 28 timmar att analysera. Bragg Brentano-optik användes. Detektorn är en endimensionell kiselhalvledardetektor (D/teX Ultra 250). Röntgenstrålar av Cu Kβ avlägsnades med hjälp av ett Ni-filter. Med hjälp av tillgängliga prover jämfördes mätningar av syntetisk magnesiansaponit (JCSS-3501, Kunimine Industries CO. Ltd), serpentin (bladserpentin, Miyazu, Nikka) och pyrrhotit (monoklin 4C, Chihua, Mexico Watts) för att identifiera toppar och använda pulverfildata, diffraktionsdata från International Center for Diffraction Data, dolomit (PDF 01-071-1662) och magnetit (PDF 00-019-0629). Diffraktionsdata från Ryugu jämfördes också med data om hydroförändrade kolhaltiga kondriter, Orgueil CI, Y-791198 CM2.4 och Y 980115 CY (uppvärmningssteg III, 500–750 °C). Jämförelsen visade likheter med Orgueil, men inte med Y-791198 och Y 980115.
NEXAFS-spektra med kolkant K av ultratunna sektioner av prover gjorda av FIB mättes med hjälp av STXM BL4U-kanalen vid UVSOR-synkrotronanläggningen vid Institute of Molecular Sciences (Okazaki, Japan). Punktstorleken för en stråle optiskt fokuserad med en Fresnel-zonplatta är ungefär 50 nm. Energisteget är 0,1 eV för den fina strukturen i närkantregionen (283,6–292,0 eV) och 0,5 eV (280,0–283,5 eV och 292,5–300,0 eV) för regionernas främre och bakre fronter. Tiden för varje bildpixel sattes till 2 ms. Efter evakuering fylldes STXM-analyskammaren med helium vid ett tryck på cirka 20 mbar. Detta bidrar till att minimera termisk drift av röntgenoptikutrustningen i kammaren och provhållaren, samt att minska provskador och/eller oxidation. NEXAFS K-edge kolspektra genererades från staplade data med hjälp av aXis2000-programvara och proprietär STXM-databehandlingsprogramvara. Observera att provöverföringsväskan och handskfacket används för att undvika provoxidation och kontaminering.
Efter STXM-NEXAFS-analys analyserades den isotopiska sammansättningen av väte, kol och kväve i Ryugu FIB-skivor med hjälp av isotopavbildning med en JAMSTEC NanoSIMS 50L. En fokuserad Cs+ primärstråle på cirka 2 pA för kol- och kväveisotopanalys och cirka 13 pA för väteisotopanalys rastreras över ett område på cirka 24 × 24 µm² till 30 × 30 µm² på provet. Efter en 3-minuters försprayning med en relativt stark primärstråleström påbörjades varje analys efter stabilisering av sekundärstrålens intensitet. För analysen av kol- och kväveisotoper erhölls bilder av 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– och 12C15N– samtidigt med hjälp av sju-elektronmultiplikatormultiplexdetektion med en massupplösning på cirka 9000, vilket är tillräckligt för att separera alla relevanta isotopföreningar. interferens (dvs. 12C1H på 13C och 13C14N på 12C15N). För analys av väteisotoper erhölls 1H-, 2D- och 12C-bilder med en massupplösning på cirka 3000 med multipel detektion med tre elektronmultiplikatorer. Varje analys består av 30 skannade bilder av samma område, med en bild bestående av 256 × 256 pixlar för kol- och kväveisotopanalys och 128 × 128 pixlar för väteisotopanalys. Fördröjningstiden är 3000 µs per pixel för kol- och kväveisotopanalys och 5000 µs per pixel för väteisotopanalys. Vi har använt 1-hydroxibensotriazolhydrat som väte-, kol- och kväveisotopstandarder för att kalibrera instrumentell massfraktionering45.
För att bestämma kiselisotopsammansättningen hos presolär grafit i FIB C0068-25-profilen använde vi sex elektronmultiplikatorer med en massupplösning på cirka 9000. Bilderna består av 256 × 256 pixlar med en fördröjningstid på 3000 µs per pixel. Vi kalibrerade ett massfraktioneringsinstrument med kiselskivor som väte-, kol- och kiselisotopstandarder.
Isotopbilder bearbetades med NASA:s bildbehandlingsprogram NanoSIMS45. Data korrigerades för elektronmultiplikatorns dödtid (44 ns) och kvasi-samtidiga ankomsteffekter. Olika skanningsjusteringar för varje bild för att korrigera för bilddrift under bildtagning. Den slutliga isotopbilden skapas genom att lägga till sekundära joner från varje bild för varje skanningspixel.
Efter STXM-NEXAFS- och NanoSIMS-analys undersöktes samma FIB-sektioner med hjälp av ett transmissionselektronmikroskop (JEOL JEM-ARM200F) vid en accelerationsspänning på 200 kV vid Kochi, JAMSTEC. Mikrostrukturen observerades med hjälp av ett ljusfälts-TEM och ett högvinkel-scan-TEM i ett mörkt fält. Mineralfaser identifierades genom punktelektrondiffraktion och gitterbandsavbildning, och kemisk analys utfördes med EDS med en 100 mm2 kiseldriftdetektor och JEOL Analysis Station 4.30-programvara. För kvantitativ analys mättes den karakteristiska röntgenintensiteten för varje element i TEM-skanningsläge med en fast datainsamlingstid på 30 s, ett strålskanningsområde på ~100 × 100 nm2 och en strålström på 50 pA. Förhållandet (Si + Al)-Mg-Fe i skiktade silikater bestämdes med hjälp av den experimentella koefficienten k, korrigerad för tjocklek, erhållen från en standard av naturligt pyropagranat.
Alla bilder och analyser som använts i denna studie finns tillgängliga på JAXA Data Archiving and Communication System (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2. Denna artikel tillhandahåller originaldata.
Kitari, K. et al. Ytans sammansättning av asteroiden 162173 Ryugu observerad av instrumentet Hayabusa2 NIRS3. Science 364, 272–275.
Kim, AJ Kolhaltiga kondriter (CY) av Yamato-typ: analoger till asteroidytan på Ryugu? Geochemistry 79, 125531 (2019).
Pilorjet, S. et al. Den första kompositionsanalysen av Ryugu-prover utfördes med ett MicroOmega hyperspektralmikroskop. National Astron. 6, 221–225 (2021).
Yada, T. et al. Preliminär analys av Hyabusa2-provet som returnerats från C-typ-asteroiden Ryugu. National Astron. 6, 214–220 (2021).