Ташаккур барои боздид аз Nature.com. Версияи браузере, ки шумо истифода мебаред, дастгирии маҳдуди CSS дорад. Барои беҳтарин таҷриба, мо тавсия медиҳем, ки шумо браузери навшударо истифода баред (ё режими мутобиқатро дар Internet Explorer ғайрифаъол кунед). Дар айни замон, барои таъмини дастгирии доимӣ, мо сайтро бе услубҳо ва JavaScript намоиш медиҳем.
Астероидҳои навъи C, ки пур аз моддаҳои органикӣ мебошанд, метавонанд яке аз манбаъҳои асосии об дар Замин бошанд. Дар айни замон, хондритҳои дорои карбон беҳтарин тасаввуротро дар бораи таркиби химиявии худ медиҳанд, аммо маълумот дар бораи метеоритҳо таҳриф шудааст: танҳо намудҳои пойдортарин ҳангоми ворид шудан ба атмосфера ва сипас бо муҳити Замин ҳамкорӣ кардан зинда мемонанд. Дар ин ҷо мо натиҷаҳои таҳқиқоти муфассали ҳаҷмии ва микроаналитикии зарраи аввалияи Рюгу, ки аз ҷониби киштии кайҳонии Хаябуса-2 ба Замин расонида шудааст, пешниҳод менамоем. Зарраҳои Рюгу дар таркиб бо хондритҳои CI (навъи Ивуна)-и аз ҷиҳати кимиёвӣ фраксиянашуда, вале бо об тағйирёфта мувофиқати наздик нишон медиҳанд, ки ҳамчун нишондиҳандаи таркиби умумии системаи офтобӣ васеъ истифода мешаванд. Ин намуна муносибати мураккаби фазоиро байни органикии бойи алифатӣ ва силикатҳои қабатӣ нишон медиҳад ва ҳарорати ҳадди аксарро тақрибан 30 °C ҳангоми эрозияи об нишон медиҳад. Мо фаровонии дейтерий ва диазонийро пайдо кардем, ки бо пайдоиши берун аз офтоб мувофиқ аст. Зарраҳои Рюгу олудатарин ва ҷудонашавандатарин маводи бегонае мебошанд, ки то ҳол омӯхта шудаанд ва ба таркиби умумии системаи офтобӣ беҳтарин мувофиқат мекунанд.
Аз моҳи июни соли 2018 то ноябри соли 2019, киштии кайҳонии Hayabusa2-и Агентии тадқиқоти аэрокосмии Ҷопон (JAXA) таҳқиқоти васеи дурдастро аз астероиди Рюгу анҷом дод. Маълумот аз спектрометри наздики инфрасурх (NIRS3) дар Hayabusa-2 нишон медиҳад, ки Рюгу метавонад аз маводе монанд ба хондритҳои карбонии гармӣ ва/ё метаморфикии зарбаӣ иборат бошад. Мувофиқати наздиктарин хондрити CY (навъи Ямато) 2 мебошад. Албедои пасти Рюгуро бо мавҷудияти шумораи зиёди ҷузъҳои бой аз карбон, инчунин андозаи зарраҳо, сӯрохӣ ва таъсири фарсудашавии фазоӣ шарҳ додан мумкин аст. Киштии кайҳонии Hayabusa-2 ду маротиба фуруд омад ва намунаҳоро дар Рюга ҷамъ овард. Ҳангоми фуруд омадани аввал дар 21 феврали соли 2019, маводи сатҳӣ ба даст оварда шуд, ки дар қисмати А-и капсулаи бозгашт нигоҳ дошта шуд ва ҳангоми фуруд омадани дуюм дар 11 июли соли 2019, мавод дар наздикии кратери сунъӣ, ки аз ҷониби зарбазани хурди сайёр ташкил шудааст, ҷамъоварӣ карда шуд. Ин намунаҳо дар шӯъбаи C нигоҳ дошта мешаванд. Тавсифи ибтидоии ғайривайронкунандаи зарраҳо дар марҳилаи 1 дар камераҳои махсус, олуданашуда ва холиси пур аз нитроген дар иншооти идорашавандаи JAXA нишон дод, ки зарраҳои Рюгу ба хондритҳои CI4 бештар монанд буданд ва "сатҳҳои гуногуни тағирёбӣ"-ро нишон доданд3. Таснифоти зоҳиран мухолифи Рюгу, ки ба хондритҳои CY ё CI монанд аст, танҳо бо тавсифи муфассали изотопӣ, элементӣ ва минералогии зарраҳои Рюгу ҳал карда мешавад. Натиҷаҳои дар ин ҷо пешниҳодшуда асоси мустаҳкамеро барои муайян кардани эҳтимолияти кадоме аз ин ду шарҳи пешакӣ барои таркиби умумии астероиди Рюгу фароҳам меоранд.
Ҳашт гранулаи Рюгу (дар маҷмӯъ тақрибан 60 мг), чорто аз палатаи А ва чорто аз палатаи С, барои идоракунии дастаи Кочи ба марҳилаи 2 таъин карда шуданд. Ҳадафи асосии ин таҳқиқот равшан кардани табиат, пайдоиш ва таърихи эволютсионии астероиди Рюгу ва сабти монандӣ ва фарқиятҳо бо дигар намунаҳои маълуми беруна, ба монанди хондритҳо, зарраҳои чанги байнисайёравӣ (IDPs) ва ситораҳои думдори баргашта мебошад. Намунаҳо аз ҷониби миссияи Stardust-и NASA ҷамъоварӣ шудаанд.
Таҳлили муфассали минералогии панҷ доначаи Рюгу (A0029, A0037, C0009, C0014 ва C0068) нишон дод, ки онҳо асосан аз филлосиликатҳои майда ва дағал иборатанд (~64–88 ҳаҷм; Расми 1a, b, Расми иловагии 1). ва ҷадвали иловагии 1). Филлосиликатҳои дағал ҳамчун агрегатҳои пиннатӣ (то даҳҳо микрон андоза) дар матритсаҳои бой аз филлосиликатҳои майда ва донадор (камтар аз чанд микрон андоза) пайдо мешаванд. Зарраҳои силикати қабатӣ симбионтҳои серпентин-сапонит мебошанд (Расми 1c). Харитаи (Si + Al)-Mg-Fe инчунин нишон медиҳад, ки матритсаи силикати қабатӣ таркиби миёна байни серпентин ва сапонит дорад (Расми 2a, b). Матритсаи филлосиликат дорои минералҳои карбонатӣ (~2–21 ҳаҷм), минералҳои сулфидӣ (~2.4–5.5 ҳаҷм) ва магнетит (~3.6–6.8 ҳаҷм) мебошад. Яке аз зарраҳое, ки дар ин таҳқиқот (C0009) таҳқиқ шудааст, миқдори ками (~0.5 ҳаҷм) силикатҳои беоб (оливин ва пироксен)-ро дар бар мегирифт, ки метавонад ба муайян кардани маводи манбае, ки санги хоми Рюгуро ташкил медод, кумак кунад5. Ин силикати беоб дар гранулаҳои Рюгу камёб аст ва танҳо дар гранулаи C0009 мусбат муайян карда шудааст. Карбонатҳо дар матритса ҳамчун пораҳо (камтар аз чанд сад микрон), асосан доломит, бо миқдори ками карбонати калсий ва бринелл мавҷуданд. Магнетит ҳамчун зарраҳои ҷудогона, фрамбоидҳо, лавҳаҳо ё агрегатҳои сферӣ ба вуҷуд меояд. Сулфидҳо асосан бо пирротит дар шакли призмаҳо/пластинаҳои шашкунҷа ё латҳои номунтазам ифода карда мешаванд. Матритса миқдори зиёди пентландити субмикронӣ ё дар якҷоягӣ бо пирротит дорад. Фазаҳои бой аз карбон (андозаи <10 мкм) дар матритсаи бой аз филлосиликат ба таври васеъ мавҷуданд. Фазаҳои бой аз карбон (андозаи <10 мкм) дар матритсаи бой аз филлосиликат ба таври васеъ мавҷуданд. Богатые углеродом фазй (размером <10 мкм) дар богатой филосиликатами матрице встречаются повсеместно. Фазаҳои бой аз карбон (андозаи <10 мкм) дар матритсаи бой аз филлосиликат ба таври васеъ мавҷуданд.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 фазй (размером <10 мкм) дар богатой филосиликатами матрице пешнидод мекунанд. Фазаҳои бой аз карбон (андозаи <10 мкм) дар матритсаи бой аз филлосиликат бартарӣ доранд.Дигар маъданҳои ёрирасон дар Ҷадвали Иловагии 1 нишон дода шудаанд. Рӯйхати маъданҳое, ки аз намунаи дифракцияи рентгении омехтаи C0087 ва A0029 ва A0037 муайян карда шудаанд, бо он чизе, ки дар хондрити CI (Orgueil) муайян карда шудааст, хеле мувофиқ аст, аммо аз хондритҳои CY ва CM (навъи Mighei) хеле фарқ мекунад (Расми 1 бо маълумоти васеъ ва Расми Иловагии 2). Миқдори умумии унсурҳои донаҳои Рюгу (A0098, C0068) низ бо хондрити 6 CI мувофиқ аст (маълумоти васеъшуда, Расми 2 ва Ҷадвали Иловагии 2). Баръакс, хондритҳои CM дар унсурҳои мӯътадил ва хеле ноустувор, махсусан Mn ва Zn ва дар унсурҳои оташгиранда баландтар кам мешаванд7. Консентратсияи баъзе унсурҳо хеле фарқ мекунад, ки ин метавонад инъикоси гетерогении дохилии намуна аз сабаби андозаи хурди зарраҳои алоҳида ва тамоюли намунагирии натиҷавӣ бошад. Ҳамаи хусусиятҳои петрологӣ, минералогӣ ва элементӣ нишон медиҳанд, ки донаҳои Рюгу ба хондритҳои CI8,9,10 хеле монанданд. Истиснои назаррас набудани ферригидрит ва сулфат дар донаҳои Рюгу мебошад, ки нишон медиҳад, ки ин минералҳо дар хондритҳои CI дар натиҷаи фарсоиши заминӣ ба вуҷуд омадаанд.
a, Тасвири рентгении таркибии қисмати сайқалёфтаи хушки Mg Kα (сурх), Ca Kα (сабз), Fe Kα (кабуд) ва S Kα (зард) C0068. Фраксия аз силикатҳои қабатӣ (сурх: ~88 ҳаҷм), карбонатҳо (доломит; сабзи равшан: ~1.6 ҳаҷм), магнетит (кабуд: ~5.3 ҳаҷм) ва сулфидҳо (зард: сулфид = ~2.5% ҳаҷм) иборат аст. b, тасвири минтақаи контур дар электронҳои парокандаи баръакс дар a. Bru – нопухта; Dole – доломит; FeS сулфиди оҳан аст; Mag – магнетит; афшура – ​​собунсанг; Srp – серпентин. c, тасвири микроскопияи электронии интиқоли баландсифат (TEM)-и афзоиши маъмулии сапонит-серпентин, ки бандҳои шабакавии серпентин ва сапонитро мутаносибан 0.7 нм ва 1.1 нм нишон медиҳад.
Таркиби матритса ва силикати қабатӣ (бо %)-и зарраҳои Ryugu A0037 (доираҳои сурхи сахт) ва C0068 (доираҳои кабуди сахт) дар системаи сегонаи (Si+Al)-Mg-Fe нишон дода шудааст. a, Натиҷаҳои микротаҳлили электронии зонд (EPMA), ки бар зидди хондритҳои CI (Ivuna, Orgueil, Alais)16 кашида шудаанд, бо ранги хокистарӣ барои муқоиса нишон дода шудаанд. b, Таҳлили TEM (STEM)-и сканкунӣ ва спектроскопияи рентгении парокандаи энергия (EDS) барои муқоиса бо метеоритҳои Orgueil9 ва Murchison46 ва IDP47-и гидратшуда нишон дода шудааст. Филлосиликатҳои майдадона ва дағалдона таҳлил карда шуданд, ки аз зарраҳои хурди сулфиди оҳан канорагирӣ карда шуданд. Хатҳои нуқтадор дар a ва b хатҳои ҳалшавии сапонит ва серпентинро нишон медиҳанд. Таркиби бойи оҳан дар a метавонад аз сабаби донаҳои сулфиди оҳани субмикрон дар дохили донаҳои силикати қабатӣ бошад, ки онро бо қарори фазоии таҳлили EPMA истисно кардан мумкин нест. Нуқтаҳои додаҳо бо миқдори Si нисбат ба сапонит дар b метавонанд аз мавҷудияти маводи аморфии наноандозаи бой аз кремний дар байни қабати филлосиликат ба вуҷуд оянд. Шумораи таҳлилҳо: N=69 барои A0037, N=68 барои EPMA, N=68 барои C0068, N=19 барои A0037 ва N=27 барои C0068 барои STEM-EDS. c, харитаи изотопи зарраҳои триоксии Ryugu C0014-4 дар муқоиса бо арзишҳои хондрит CI (Orgueil), CY (Y-82162) ва маълумоти адабиёт (CM ва C2-ung)41,48,49. Мо маълумотро барои метеоритҳои Orgueil ва Y-82162 ба даст овардем. CCAM як хатти минералҳои хондрити карбонатии беоб аст, TFL як хатти тақсимкунандаи замин аст. d, харитаҳои Δ17O ва δ18O-и зарраҳои Рюгу C0014-4, хондрити CI (Orgueil) ва хондрити CY (Y-82162) (ин таҳқиқот). Δ17O_Ryugu: Арзиши Δ17O C0014-1. Δ17O_Orgueil: Арзиши миёнаи Δ17O барои Orgueil. Δ17O_Y-82162: Арзиши миёнаи Δ17O барои Y-82162. Маълумоти CI ва CY аз адабиёти 41, 48, 49 низ барои муқоиса нишон дода шудаанд.
Таҳлили массавии изотопҳои оксиген дар намунаи 1,83 мг маводе, ки аз C0014-и донадор бо роҳи фторкунии лазерӣ истихроҷ шудааст, гузаронида шуд (Усулҳо). Барои муқоиса, мо ҳафт нусхаи Orgueil (CI) (массаи умумӣ = 8,96 мг) ва ҳафт нусхаи Y-82162 (CY) (массаи умумӣ = 5,11 мг)-ро истифода бурдем (Ҷадвали иловагӣ 3).
Дар расми 2d ҷудошавии возеҳи Δ17O ва δ18O байни зарраҳои вазни миёнаи Orgueil ва Ryugu дар муқоиса бо Y-82162 нишон дода шудааст. Δ17O-и зарраи Ryugu C0014-4 нисбат ба зарраи Orgeil баландтар аст, сарфи назар аз ҳампӯшӣ дар 2 sd. Зарраҳои Ryugu дар муқоиса бо Orgeil арзишҳои Δ17O баландтар доранд, ки метавонад ифлосшавии заминии охиринро аз замони суқути он дар соли 1864 инъикос кунад. Фарсудашавӣ дар муҳити заминӣ11 ҳатман боиси воридшавии оксигени атмосфера мегардад, ки таҳлили умумиро ба хати фраксияи заминӣ (TFL) наздик мекунад. Ин хулоса бо маълумоти минералогӣ (қаблан баррасӣ шуда буд) мувофиқ аст, ки донаҳои Ryugu гидратҳо ё сулфатҳоро дар бар намегиранд, дар ҳоле ки Orgeil дорад.
Бар асоси маълумоти минералогии дар боло зикршуда, ин натиҷаҳо робитаи байни донаҳои Рюгу ва хондритҳои CI-ро дастгирӣ мекунанд, аммо робитаи хондритҳои CY-ро истисно мекунанд. Он далел, ки донаҳои Рюгу бо хондритҳои CY, ки нишонаҳои равшани минералогияи дегидрататсияро нишон медиҳанд, алоқаманд нестанд, печида аст. Мушоҳидаҳои мадори Рюгу нишон медиҳанд, ки он дегидрататсияро аз сар гузаронидааст ва аз ин рӯ, эҳтимолан аз маводи CY иборат аст. Сабабҳои ин фарқияти зоҳирӣ норавшан боқӣ мемонанд. Таҳлили изотопҳои оксигени дигар зарраҳои Рюгу дар мақолаи ҳамроҳ 12 пешниҳод шудааст. Аммо, натиҷаҳои ин маҷмӯи васеи маълумот инчунин бо робитаи байни зарраҳои Рюгу ва хондритҳои CI мувофиқанд.
Бо истифода аз усулҳои ҳамоҳангшудаи микроанализ (Расми иловагии 3), мо тақсимоти фазоии карбони органикиро дар тамоми масоҳати сатҳи фраксияи шуои ионии фокусшуда (FIB) C0068.25 (Расми 3a–f) таҳқиқ кардем. Спектрҳои ҷабби рентгении карбон (NEXAFS)-и сохтори нозук дар канори наздик дар қисмати C0068.25, ки якчанд гурӯҳҳои функсионалиро нишон медиҳанд - ароматикӣ ё C=C (285.2 eV), C=O (286.5 eV), CH (287.5 eV) ва C( =O)O (288.8 eV) - сохтори графен дар 291.7 eV вуҷуд надорад (Расми 3a), ки маънои дараҷаи пасти тағирёбии гармиро дорад. Қуллаи қавии CH (287.5 eV)-и органикии қисман C0068.25 аз органикии ҳалнашавандаи хондритҳои карбонии қаблан омӯхташуда фарқ мекунад ва ба IDP14 ва зарраҳои кометӣ, ки тавассути миссияи Stardust ба даст оварда шудаанд, бештар монанд аст. Қуллаи қавии CH дар 287.5 эВ ва қуллаи хеле заифи ароматикӣ ё C=C дар 285.2 эВ нишон медиҳад, ки пайвастагиҳои органикӣ аз пайвастагиҳои алифатӣ бой мебошанд (Расми 3a ва Расми иловагии 3a). Минтақаҳое, ки аз пайвастагиҳои органикии алифатӣ бойанд, дар филлосиликатҳои дағалдор, инчунин дар минтақаҳое, ки сохтори карбонии ароматии суст (ё C=C) доранд, ҷойгир шудаанд (Расми 3c, d). Баръакс, A0037,22 (Расми иловагии 3) қисман миқдори камтари минтақаҳои аз карбони алифатӣ бойро нишон дод. Минералогияи аслии ин доначаҳо аз карбонатҳо бой аст, ки ба хондрити CI 16 монанд аст, ки тағирёбии васеъи оби манбаъро нишон медиҳад (Ҷадвали иловагии 1). Шароити оксидшавӣ ба консентратсияи баланди гурӯҳҳои функсионалии карбонил ва карбоксил дар пайвастагиҳои органикӣ, ки бо карбонатҳо алоқаманданд, мусоидат мекунад. Тақсимоти субмикронии органикҳо бо сохторҳои карбони алифатӣ метавонад аз тақсимоти силикатҳои қабатдори дағалдор хеле фарқ кунад. Дар метеорити кӯли Тагиш нишонаҳои пайвастагиҳои органикии алифатӣ, ки бо филлосиликат-OH алоқаманданд, пайдо шуданд. Маълумоти ҳамоҳангшудаи микроаналитикӣ нишон медиҳанд, ки моддаҳои органикии бой аз пайвастагиҳои алифатӣ метавонанд дар астероидҳои навъи C паҳн шуда, бо филлосиликатҳо зич алоқаманд бошанд. Ин хулоса бо гузоришҳои қаблӣ дар бораи CH-ҳои алифатӣ/ароматӣ дар зарраҳои Рюгу, ки аз ҷониби MicroOmega, як микроскопи гиперспектралии наздик инфрасурх, нишон дода шудаанд, мувофиқ аст. Саволи муҳим ва ҳалношуда ин аст, ки оё хосиятҳои беназири пайвастагиҳои органикии бой аз карбони алифатӣ, ки бо филлосиликатҳои дағал алоқаманданд, ки дар ин таҳқиқот мушоҳида шудаанд, танҳо дар астероиди Рюгу пайдо мешаванд.
a, Спектрҳои карбони NEXAFS дар минтақаи бойи ароматикӣ (C=C) (сурх), дар минтақаи бойи алифатӣ (сабз) ва дар матритса (кабуд) то 292 эВ ба меъёр дароварда шудаанд. Хати хокистарӣ спектри органикии ҳалнашавандаи Murchison 13 барои муқоиса мебошад. au, воҳиди арбитражӣ. b, Тасвири спектрии микроскопияи рентгении интиқоли сканӣ (STXM)-и канори карбони K, ки нишон медиҳад, ки қисмат аз карбон бартарӣ дорад. c, Графики таркибии RGB бо минтақаҳои бойи ароматикӣ (C=C) (сурх), минтақаҳои бойи алифатӣ (сабз) ва матритса (кабуд). d, органикӣ, ки аз пайвастагиҳои алифатӣ бой аст, дар филлосиликати дағал ҷамъ шудаанд, минтақа аз қуттиҳои сафеди нуқтадор дар b ва c калон карда шудааст. e, наносфераҳои калон (ng-1) дар минтақа аз қуттии сафеди нуқтадор дар b ва c калон карда шудаанд. Барои: пирротит. Pn: никел-хромит. f, Спектрометрияи массавии ионҳои дуюмдараҷаи нано (NanoSIMS), тасвирҳои унсурҳои гидроген (1H), карбон (12C) ва нитроген (12C14N), тасвирҳои таносуби унсурҳои 12C/1H ва тасвирҳои изотопҳои δD, δ13C ва δ15N – Бахши PG-1: графити пресолярӣ бо ғанигардонии шадиди 13C (Ҷадвали иловагӣ 4).
Таҳқиқоти кинетикии таҷзияи моддаҳои органикӣ дар метеоритҳои Мурчисон метавонанд маълумоти муҳимро дар бораи тақсимоти гетерогении моддаҳои органикии алифатӣ, ки аз донаҳои Рюгу бой мебошанд, пешниҳод кунанд. Ин таҳқиқот нишон медиҳад, ки пайвандҳои алифатии CH2 дар моддаҳои органикӣ то ҳарорати ҳадди аксар тақрибан 30°C дар волидайн боқӣ мемонанд ва/ё бо муносибатҳои вақт-ҳарорат тағйир меёбанд (масалан, 200 сол дар 100°C ва 0°C 100 миллион сол). Агар пешгузашта дар ҳарорати муайян бештар аз муддати муайян гарм карда нашавад, тақсимоти аслии моддаҳои органикии алифатӣ, ки аз филлосиликат бойанд, метавонад нигоҳ дошта шавад. Аммо, тағйироти оби санги сарчашма метавонанд ин тафсирро мураккаб созанд, зеро A0037, ки аз карбонат бой аст, ягон минтақаҳои алифатии аз карбон бойро, ки бо филлосиликатҳо алоқаманданд, нишон намедиҳад. Ин тағирёбии пасти ҳарорат тақрибан ба мавҷудияти шпати мукааб дар донаҳои Рюгу мувофиқат мекунад (Ҷадвали иловагии 1) 20.
Фраксияи C0068.25 (ng-1; расмҳои 3a–c,e) дорои наносфераи калон аст, ки спектрҳои хеле ароматикӣ (ё C=C), мӯътадил алифатӣ ва заифи C(=O)O ва C=O-ро нишон медиҳад. Аломати карбони алифатӣ бо аломати органикҳои ҳалнашавандаи ҳаҷмӣ ва наносфераҳои органикии алоқаманд бо хондритҳо мувофиқат намекунад (Расми 3a) 17,21. Таҳлили спектроскопии Раман ва инфрасурхи наносфераҳо дар кӯли Тагиш нишон дод, ки онҳо аз пайвастагиҳои органикии алифатӣ ва оксидшуда ва пайвастагиҳои органикии ароматии полисикликии бетартиб бо сохтори мураккаб иборатанд22,23. Азбаски матритсаи атроф дорои органикҳои бой аз пайвастагиҳои алифатӣ мебошад, аломати карбони алифатӣ дар ng-1 метавонад як артефакти таҳлилӣ бошад. Ҷолиб он аст, ки ng-1 дорои силикатҳои аморфии дарунсохт аст (Расми 3e), ки сохторест, ки ҳанӯз барои ягон органикии беруна гузориш нашудааст. Силикатҳои аморфӣ метавонанд ҷузъҳои табиии ng-1 бошанд ё дар натиҷаи аморфизатсияи силикатҳои обӣ/беоб тавассути нури ион ва/ё электрон ҳангоми таҳлил ба вуҷуд оянд.
Тасвирҳои ионии NanoSIMS-и қисмати C0068.25 (Расми 3f) тағйироти якхеларо дар δ13C ва δ15N нишон медиҳанд, ба истиснои донаҳои пресолярӣ бо ғанӣ гардонидани калони 13C 30,811‰ (PG-1 дар тасвири δ13C дар расми 3f) (Ҷадвали иловагӣ 4). Тасвирҳои донаҳои ибтидоии рентгенӣ ва тасвирҳои TEM бо қарори баланд танҳо консентратсияи карбон ва масофаи байни сатҳҳои асосии 0.3 нм-ро нишон медиҳанд, ки ба графит мувофиқат мекунад. Қобили зикр аст, ки арзишҳои δD (841 ± 394‰) ва δ15N (169 ± 95‰), ки бо моддаҳои органикии алифатӣ, ки бо филлосиликатҳои дағал алоқаманданд, ғанӣ гардонида шудаанд, аз миёнаи тамоми минтақаи C каме баландтар мебошанд (δD = 528 ± 139‰). ‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) дар C0068.25 (Ҷадвали иловагӣ 4). Ин мушоҳида нишон медиҳад, ки органикҳои бой аз алифатӣ дар филлосиликатҳои дағалдор метавонанд нисбат ба органикҳои атроф ибтидоӣтар бошанд, зеро охиринҳо метавонанд дар ҷисми аслӣ бо оби атроф мубодилаи изотопӣ дошта бошанд. Интихобан, ин тағйироти изотопӣ инчунин метавонанд бо раванди ибтидоии ташаккул алоқаманд бошанд. Тафсир карда мешавад, ки силикатҳои қабатдори майдадона дар хондритҳои CI дар натиҷаи тағйирёбии пайвастаи кластерҳои силикати беоби дағалдори аслӣ ба вуҷуд омадаанд. Моддаҳои органикии бой аз алифатӣ метавонанд пеш аз ташаккули системаи офтобӣ аз молекулаҳои пешгузашта дар диски протопланетарӣ ё муҳити байниситоравӣ ба вуҷуд омада бошанд ва сипас ҳангоми тағирёбии оби ҷисми волидайни Рюгу (калон) каме тағйир ёфта бошанд. Андозаи Рюгу (<1.0 км) барои нигоҳ доштани гармии дохилии кофӣ барои табдилёбии обӣ барои ташаккули минералҳои гидрогенӣ хеле хурд аст25. Андозаи Рюгу (<1.0 км) барои нигоҳ доштани гармии дохилии кофӣ барои табдилёбии обӣ барои ташаккули минералҳои гидрогенӣ хеле хурд аст25. Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, ки дар он замини тепло барои водного изменения бо водных минералов 25. Андоза (<1.0 км) Рюгу барои нигоҳ доштани гармии дохилии кофӣ барои табдил ёфтани об барои ташаккули минералҳои об хеле хурданд25. 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氩2。 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氩2。 Размер Рюгу (<1,0 км) слишком мал, ки дар зери об мондани внутреннее тепло барои азхудкунии води бо ҳосилнокии водных минералов25. Андозаи Рюгу (<1.0 км) барои гармии дохилӣ барои табдил додани об ба ташаккули минералҳои об хеле хурданд25.Аз ин рӯ, пешгузаштагони Рюгу бо андозаи даҳҳо километр метавонанд лозим шаванд. Моддаҳои органикии бой аз пайвастагиҳои алифатӣ метавонанд таносуби изотопҳои аслии худро аз сабаби пайвастагӣ бо филлосиликатҳои дағал нигоҳ доранд. Аммо, табиати дақиқи интиқолдиҳандагони вазнини изотопӣ бо сабаби омезиши мураккаб ва нозуки ҷузъҳои гуногун дар ин фраксияҳои FIB номуайян боқӣ мемонад. Инҳо метавонанд моддаҳои органикии бой аз пайвастагиҳои алифатӣ дар гранулаҳои Рюгу ё филлосиликатҳои дағали атрофи онҳо бошанд. Дар хотир доред, ки моддаҳои органикӣ дар қариб ҳамаи хондритҳои карбонӣ (аз ҷумла хондритҳои CI) нисбат ба филлосиликатҳо, ба истиснои метеоритҳои CM Paris 24, 26, аз D бойтар мебошанд.
Графикҳои ҳаҷми δD ва δ15N-и буришҳои FIB, ки барои буришҳои A0002.23 ва A0002.26, A0037.22 ва A0037.23 ва C0068.23, C0068.25 ва C0068.26 FIB гирифта шудаанд (дар маҷмӯъ ҳафт буриши FIB аз се зарраи Рюгу). Муқоисаи NanoSIMS бо дигар объектҳои системаи офтобӣ дар расми 4 (Ҷадвали иловагии 4)27,28 нишон дода шудааст. Тағйироти ҳаҷм дар δD ва δ15N дар профилҳои A0002, A0037 ва C0068 бо тағйирот дар IDP мувофиқанд, аммо нисбат ба хондритҳои CM ва CI баландтаранд (Расми 4). Дар хотир доред, ки диапазони арзишҳои δD барои намунаи Comet 29 (-240 то 1655‰) нисбат ба Ryugu калонтар аст. Ҳаҷмҳои δD ва δ15N-и профилҳои Рюкю, чун қоида, аз миёнаи кометаҳои оилаи Муштарӣ ва абри Оорт хурдтаранд (Расми 4). Арзишҳои пасти δD-и хондритҳои CI метавонанд таъсири ифлосшавии заминиро дар ин намунаҳо инъикос кунанд. Бо назардошти шабоҳатҳои байни Беллс, кӯли Тагиш ва IDP, гетерогении калон дар арзишҳои δD ва δN дар зарраҳои Рюгу метавонад тағйиротро дар имзоҳои ибтидоии изотопии таркибҳои органикӣ ва обӣ дар системаи офтобии аввал инъикос кунад. Тағйироти шабеҳи изотопӣ дар δD ва δN дар зарраҳои Рюгу ва IDP нишон медиҳанд, ки ҳарду метавонанд аз маводе аз як манбаъ ба вуҷуд омада бошанд. Боварӣ дорад, ки IDP аз манбаъҳои кометаҳо сарчашма мегирад 14. Аз ин рӯ, Рюгу метавонад маводи монанд ба кометаҳо ва/ё ҳадди аққал системаи офтобии берунаро дар бар гирад. Аммо, ин метавонад нисбат ба он чизе ки мо дар ин ҷо зикр мекунем, душвортар бошад, зеро (1) омехтаи оби сферулитӣ ва бой аз D дар бадани волидайн 31 ва (2) таносуби D/H-и думдор ҳамчун функсияи фаъолияти думдор 32. Аммо, сабабҳои гетерогении мушоҳидашудаи изотопҳои гидроген ва нитроген дар зарраҳои Рюгу пурра фаҳмида нашудаанд, қисман аз сабаби шумораи маҳдуди таҳлилҳои имрӯза. Натиҷаҳои системаҳои изотопҳои гидроген ва нитроген эҳтимолияти онро ба миён меоранд, ки Рюгу қисми зиёди маводро аз берун аз Системаи Офтобӣ дар бар мегирад ва аз ин рӯ, метавонад ба думдорҳо монандӣ нишон диҳад. Профили Рюгу ҳеҷ гуна робитаи возеҳро байни δ13C ва δ15N нишон надод (Ҷадвали иловагӣ 4).
Таркиби умумии изотопии H ва N зарраҳои Рюгу (доираҳои сурх: A0002, A0037; доираҳои кабуд: C0068) бо бузургии офтобӣ 27, оилаи миёнаи Муштарӣ (JFC27) ва кометаҳои абрии Оорт (OCC27), IDP28 ва хондрулаҳои карбонӣ алоқаманд аст. Муқоисаи метеорит 27 (CI, CM, CR, C2-ung). Таркиби изотопӣ дар Ҷадвали иловагии 4 оварда шудааст. Хатҳои нуқтадор арзишҳои изотопҳои заминӣ барои H ва N мебошанд.
Интиқоли моддаҳои боронӣ (масалан, моддаҳои органикӣ ва об) ба Замин нигаронкунанда боқӣ мемонад26,27,33. Маводи органикии субмикронӣ, ки бо филлосиликатҳои дағал дар зарраҳои Рюгу алоқаманд аст ва дар ин таҳқиқот муайян шудааст, метавонад манбаи муҳими моддаҳои боронӣ бошад. Маводи органикӣ дар филлосиликатҳои дағал нисбат ба моддаҳои органикӣ дар матритсаҳои майдадона аз вайроншавӣ16,34 ва пӯсиш35 беҳтар муҳофизат карда мешавад. Таркиби изотопии вазнинтари гидроген дар зарраҳо маънои онро дорад, ки онҳо эҳтимолан ягона манбаи моддаҳои боронӣ бошанд, ки ба Заминҳои қадим интиқол дода шудаанд. Онҳоро бо ҷузъҳое, ки таркиби изотопии гидрогении сабуктар доранд, омехта кардан мумкин аст, чунон ки ба наздикӣ дар фарзияи мавҷудияти оби боди офтобӣ дар силикатҳо пешниҳод шуда буд.
Дар ин таҳқиқот, мо нишон медиҳем, ки метеоритҳои CI, сарфи назар аз аҳамияти геохимиявии онҳо ҳамчун намояндагони таркиби умумии системаи офтобӣ, 6,10 намунаҳои олудашудаи заминӣ мебошанд. Мо инчунин далелҳои мустақимро барои таъсири мутақобилаи байни моддаҳои органикии бойи алифатӣ ва маъданҳои гидрогении ҳамсоя пешниҳод мекунем ва пешниҳод мекунем, ки Рюгу метавонад дорои маводи берун аз офтоб бошад37. Натиҷаҳои ин таҳқиқот аҳамияти намунагирии мустақими протоастероидҳо ва зарурати интиқоли намунаҳои баргардонидашударо дар шароити комилан инертӣ ва стерилӣ ба таври возеҳ нишон медиҳанд. Далелҳои дар ин ҷо овардашуда нишон медиҳанд, ки зарраҳои Рюгу бешубҳа яке аз маводҳои олудатарини системаи офтобӣ барои таҳқиқоти лабораторӣ мебошанд ва омӯзиши минбаъдаи ин намунаҳои қиматбаҳо бешубҳа фаҳмиши моро дар бораи равандҳои аввали системаи офтобӣ васеъ хоҳад кард. Зарраҳои Рюгу беҳтарин намояндагии таркиби умумии системаи офтобӣ мебошанд.
Барои муайян кардани сохтори мураккаб ва хосиятҳои кимиёвии намунаҳои миқёси зермикронӣ, мо томографияи компютерии радиатсияи синхротронӣ (SR-XCT) ва таҳлили дифракцияи рентгении SR (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM-ро истифода бурдем. Ҳеҷ гуна вайроншавӣ, ифлосшавӣ аз сабаби атмосфераи Замин ва ҳеҷ гуна зарар аз зарраҳои майда ё намунаҳои механикӣ вуҷуд надорад. Дар айни замон, мо таҳлили систематикии ҳаҷмиро бо истифода аз микроскопияи электронии сканкунӣ (SEM)-EDS, EPMA, XRD, таҳлили фаъолсозии нейтронҳои асбобӣ (INAA) ва таҷҳизоти фторкунии изотопи оксигени лазерӣ анҷом додем. Тартиби санҷиш дар Расми Иловагии 3 нишон дода шудааст ва ҳар як санҷиш дар бахшҳои зерин тавсиф шудааст.
Зарраҳои астероиди Рюгу аз модули бозгашти Ҳаябуса-2 гирифта шуда, бе ифлос кардани атмосфераи Замин ба Маркази назоратии JAXA дар Сагамихара, Ҷопон расонида шуданд4. Пас аз тавсифи ибтидоӣ ва ғайривайронкунанда дар иншооти идорашавандаи JAXA, барои пешгирӣ аз дахолати муҳити зист аз таъсири муҳити зист ва/ё ифлоскунандаҳои замин (масалан, буғи об, карбогидридҳо, газҳои атмосфера ва зарраҳои майда) ва ифлосшавии байни намунаҳо ҳангоми тайёр кардан ва интиқол додани намуна байни институтҳо ва донишгоҳҳо, зарфҳои интиқоли байни макон ва халтаҳои капсулаи намунавӣ (кристалли сапфири диаметри 10 ё 15 мм ва пӯлоди зангногир) истифода баред38. Барои пешгирӣ аз таназзул ва ифлосшавӣ аз сабаби таъсири мутақобила бо атмосфераи Замин (буғи об ва оксиген), ҳама намудҳои омодасозии намунаҳо (аз ҷумла пора кардан бо теғи тантал, бо истифода аз арраи симии алмосии мутавозин (Meiwa Fosis Corporation DWS 3400) ва буридани эпоксидӣ) барои насб дар қуттии дастпӯшак дар зери N2 тоза ва хушк (нуқтаи шабнам: -80 то -60 °C, O2 ~50-100 ppm) анҷом дода шуданд. Ҳамаи ашёе, ки дар ин ҷо истифода мешаванд, бо омезиши оби ултрасаф ва этанол бо истифода аз мавҷҳои ултрасадои басомадҳои гуногун тоза карда мешаванд.
Дар ин ҷо мо коллексияи метеоритҳои Институти миллии тадқиқоти қутбӣ (NIPR)-и Маркази тадқиқоти метеоритҳои Антарктидаро (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 ва CY: Y 980115) меомӯзем.
Барои интиқол байни асбобҳо барои таҳлили SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS ва TEM, мо аз нигоҳдорандаи намунаи ултра тунуки универсалӣ, ки дар таҳқиқоти қаблӣ38 тавсиф шудааст, истифода кардем.
Таҳлили SR-XCT-и намунаҳои Ryugu бо истифода аз системаи муттаҳидаи томографияи компютерии BL20XU/SPring-8 анҷом дода шуд. Системаи муттаҳидаи томографияи компютерӣ аз режимҳои гуногуни андозагирӣ иборат аст: майдони васеъ ва режими пастсифат (WL) барои сабти тамоми сохтори намуна, майдони танг ва режими баландсифат (NH) барои ченкунии дақиқи масоҳати намуна. Барои гирифтани намунаи дифракцияи ҳаҷми намуна, рентгенограммаҳо барои ба даст овардани диаграммаи дученакаи фазаҳои минералии ҳамвории уфуқӣ дар намуна, XRD-CT-ро барои ба даст овардани диаграммаи дученакаи фазаҳои минералии ҳамвории уфуқӣ дар намуна анҷом додан мумкин аст. Дар хотир доред, ки ҳама андозагириҳоро бе истифодаи системаи дарунсохт барои хориҷ кардани дорандаи намуна аз пойгоҳ анҷом додан мумкин аст, ки имкон медиҳад андозагириҳои дақиқи CT ва XRD-CT анҷом дода шаванд. Детектори рентгении режими WL (BM AA40P; Hamamatsu Photonics) бо камераи иловагии 4608 × 4608 пикселии металл-оксид-нимноқил (CMOS) (C14120-20P; Hamamatsu Photonics) бо сцинтилляторе, ки аз 10 кристалли яккристаллии гранати алюминийи лютетиум бо ғафсии мкм (Lu3Al5O12:Ce) ва линзаи релеӣ иборат буд, муҷаҳҳаз карда шуд. Андозаи пиксел дар режими WL тақрибан 0,848 мкм аст. Ҳамин тариқ, майдони дид (FOV) дар режими WL дар режими офсетии CT тақрибан 6 мм аст. Детектори рентгении режими NH (BM AA50; Hamamatsu Photonics) бо сцинтиллятори гранати гадолиний-алюминий-галлий (Gd3Al2Ga3O12) бо ғафсии 20 мкм, камераи CMOS (C11440-22CU) бо қарори 2048 × 2048 пиксел; Hamamatsu Photonics) ва линзаи ×20 муҷаҳҳаз буд. Андозаи пиксел дар режими NH ~0.25 мкм ва майдони биниш ~0.5 мм аст. Детектори режими XRD (BM AA60; Hamamatsu Photonics) бо сцинтилляторе муҷаҳҳаз буд, ки аз экрани хокагии P43 (Gd2O2S:Tb) бо ғафсии 50 мкм, камераи CMOS бо қарори 2304 × 2304 пиксел (C15440-20UP; Hamamatsu Photonics) ва линзаи релеӣ иборат буд. Детектор андозаи муассири пиксел 19.05 µm ва майдони биниш 43.9 мм2 дорад. Барои зиёд кардани FOV, мо тартиби офсетии КТ-ро дар ҳолати WL истифода бурдем. Тасвири рӯшноии интиқолшуда барои барқарорсозии КТ аз тасвире иборат аст, ки дар диапазони аз 180° то 360° инъикос ёфтааст, ки ба таври уфуқӣ дар атрофи меҳвари гардиш ва тасвире дар диапазони аз 0° то 180° инъикос ёфтааст.
Дар ҳолати XRD, шуоъи рентгенӣ тавассути лавҳаи минтақаи Фреснел фокус карда мешавад. Дар ин ҳолат, детектор 110 мм дар паси намуна ва нуқтаи шуоъ 3 мм дар пеши детектор ҷойгир карда мешавад. Тасвирҳои дифраксия дар диапазони 2θ аз 1.43° то 18.00° (қадами панҷара d = 16.6–1.32 Å) бо нуқтаи рентгенӣ, ки дар поёни майдони биниши детектор фокус карда шудааст, ба даст оварда шуданд. Намуна амудӣ бо фосилаҳои мунтазам ҳаракат мекунад, бо нимгардиш барои ҳар як қадами сканкунии амудӣ. Агар зарраҳои минералӣ ҳангоми гардиш бо 180° шарти Брэггро қонеъ кунанд, имкон дорад, ки дифраксияи зарраҳои минералӣ дар сатҳи уфуқӣ ба даст оварда шавад. Сипас тасвирҳои дифраксия барои ҳар як қадами сканкунии амудӣ ба як тасвир муттаҳид карда шуданд. Шартҳои санҷиши SR-XRD-CT қариб бо шароити озмоиши SR-XRD якхелаанд. Дар ҳолати XRD-CT, детектор 69 мм дар паси намуна ҷойгир карда шудааст. Тасвирҳои дифракция дар диапазони 2θ аз 1.2° то 17.68° (d = 19.73 то 1.35 Å) мебошанд, ки дар он ҳам шуои рентгенӣ ва ҳам маҳдудкунандаи шуоъ дар як сатҳ бо маркази майдони биниши детектор ҷойгиранд. Намунаро ба таври уфуқӣ скан кунед ва намунаро 180° гардонед. Тасвирҳои SR-XRD-CT бо шиддати авҷи минералҳо ҳамчун арзишҳои пикселӣ аз нав барқарор карда шуданд. Ҳангоми сканкунии уфуқӣ, намуна одатан дар 500-1000 қадам скан карда мешавад.
Барои ҳамаи таҷрибаҳо, энергияи рентгенӣ дар 30 кэВ муқаррар карда шуд, зеро ин ҳадди поёнии воридшавии нури рентгенӣ ба метеоритҳо бо диаметри тақрибан 6 мм мебошад. Шумораи тасвирҳое, ки барои ҳамаи андозагириҳои CT ҳангоми гардиши 180° ба даст оварда шуданд, 1800 (3600 барои барномаи CT-и офсетӣ) буд ва вақти экспозиция барои тасвирҳо барои ҳолати WL 100 мс, барои ҳолати NH 300 мс, барои XRD 500 мс ва барои XRD-CT 50 мс буд. Вақти маъмулии сканкунии намуна тақрибан 10 дақиқа дар ҳолати WL, 15 дақиқа дар ҳолати NH, 3 соат барои XRD ва 8 соат барои SR-XRD-CT мебошад.
Тасвирҳои томографияи компютерӣ тавассути проексияи печутобии қафо барқарор карда шуданд ва барои коэффитсиенти сустшавии хаттӣ аз 0 то 80 см-1 ба меъёр дароварда шуданд. Барои таҳлили маълумоти 3D нармафзори Slice ва барои таҳлили маълумоти XRD нармафзори muXRD истифода шуданд.
Зарраҳои эпоксидии Ryugu (A0029, A0037, C0009, C0014 ва C0068) дар сатҳи он то сатҳи плёнкаи алмосии 0,5 мкм (3M) дар шароити хушк сайқал дода шуданд ва аз тамос бо мавод ҳангоми раванди сайқалдиҳӣ пешгирӣ карда шуд. Сатҳи сайқалёфтаи ҳар як намуна аввал бо микроскопияи рӯшноӣ ва сипас электронҳои пароканда тафтиш карда шуданд, то тасвирҳои минералогӣ ва текстура (BSE)-и намунаҳо ва унсурҳои сифатии NIPR бо истифода аз JEOL JSM-7100F SEM, ки бо тасвири спектрометри парокандаи энергия (AZtec) муҷаҳҳаз шудааст, ба даст оварда шаванд. Барои ҳар як намуна, миқдори унсурҳои асосӣ ва хурд бо истифода аз микроанализатори зондҳои электронӣ (EPMA, JEOL JXA-8200) таҳлил карда шуд. Зарраҳои филлосиликат ва карбонатро дар 5 нА, стандартҳои табиӣ ва синтетикӣ дар 15 кэВ, сулфидҳо, магнетит, оливин ва пироксенро дар 30 нА таҳлил кунед. Дараҷаҳои модалӣ аз харитаҳои элементҳо ва тасвирҳои BSE бо истифода аз нармафзори ImageJ 1.53 бо остонаҳои мувофиқ, ки барои ҳар як минерал ба таври худсарона муқаррар карда шудаанд, ҳисоб карда шуданд.
Таҳлили изотопҳои оксиген дар Донишгоҳи Кушода (Милтон Кейнс, Британияи Кабир) бо истифода аз системаи фторкунии лазерии инфрасурх анҷом дода шуд. Намунаҳои Hayabusa2 барои интиқол байни иншоот ба Донишгоҳи Кушода 38 дар зарфҳои пур аз нитроген расонида шуданд.
Боркунии намуна дар қуттии дастпӯшаки нитрогенӣ бо сатҳи оксигени назоратшаванда аз 0,1% анҷом дода шуд. Барои корҳои таҳлилии Hayabusa2, нигоҳдорандаи нави намунаи Ni сохта шуд, ки аз танҳо ду сӯрохи намуна (диаметри 2,5 мм, умқ 5 мм) иборат буд, яке барои зарраҳои Hayabusa2 ва дигаре барои стандарти дохилии обсидиан. Ҳангоми таҳлил, чоҳи намуна, ки маводи Hayabusa2-ро дар бар мегирифт, бо тирезаи дохилии BaF2 тақрибан 1 мм ғафсӣ ва 3 мм диаметр пӯшонида шуд, то намунаро ҳангоми реаксияи лазерӣ нигоҳ дорад. Ҷараёни BrF5 ба намуна тавассути канали омехтаи газ, ки дар нигоҳдорандаи намунаи Ni бурида шудааст, нигоҳ дошта мешуд. Камераи намуна инчунин аз нав танзим карда шуд, то онро аз хати фторкунии вакуумӣ хориҷ кардан ва сипас дар қуттии дастпӯшаки пур аз нитроген кушодан мумкин бошад. Камераи дуқисма бо мӯҳри фишурдашудаи прокладкаи мисӣ ва фишанги занҷирии EVAC Quick Release CeFIX 38 мӯҳр карда шуд. Тирезаи BaF2 бо ғафсии 3 мм дар болои камера имкон медиҳад, ки ҳамзамон намуна ва гармкунии лазерӣ мушоҳида карда шавад. Пас аз бор кардани намуна, камераро дубора фишурда, ба хати фтордор дубора пайваст кунед. Пеш аз таҳлил, камераи намуна дар зери вакуум то тақрибан 95°C шабона гарм карда шуд, то ҳама гуна нами адсорбсияшударо тоза кунад. Пас аз гарм кардани шабона, камера ба ҳарорати хонагӣ хунук карда шуд ва сипас қисме, ки ҳангоми интиқоли намуна ба атмосфера дучор шуда буд, бо се аликвот BrF5 барои тоза кардани намӣ тоза карда шуд. Ин тартибҳо кафолат медиҳанд, ки намунаи Hayabusa 2 ба атмосфера дучор намешавад ва аз ҷониби намӣ аз қисмати хатти фтордор, ки ҳангоми боркунии намуна ба атмосфера интиқол дода мешавад, олуда намешавад.
Намунаҳои зарраҳои Ryugu C0014-4 ва Orgueil (CI) дар ҳолати тағйирёфтаи "яккарата"42 таҳлил карда шуданд, дар ҳоле ки таҳлили Y-82162 (CY) дар як табақча бо якчанд чоҳҳои намуна41 гузаронида шуд. Аз сабаби таркиби беобашон, истифодаи як усули ягона барои хондритҳои CY зарур нест. Намунаҳо бо истифода аз лазери инфрасурхи CO2 Photon Machines Inc. бо иқтидори 50 Вт (10.6 мкм), ки дар гантрии XYZ дар ҳузури BrF5 насб шудааст, гарм карда шуданд. Системаи видеоии дарунсохт ҷараёни реаксияро назорат мекунад. Пас аз фторкунӣ, O2-и озодшуда бо истифода аз ду домҳои нитрогении криогенӣ ва кати гармшудаи KBr барои тоза кардани фтори зиёдатӣ тоза карда шуд. Таркиби изотопии оксигени тозашуда дар спектрометри массавии дуканалии Thermo Fisher MAT 253 бо қарори массавии тақрибан 200 таҳлил карда шуд.
Дар баъзе ҳолатҳо, миқдори газшакли O2 ҳангоми реаксияи намуна камтар аз 140 мкг буд, ки ҳадди тахминии истифодаи дастгоҳи сильфон дар спектрометри массавии MAT 253 мебошад. Дар ин ҳолатҳо, барои таҳлил аз микроҳаҷмҳо истифода баред. Пас аз таҳлили зарраҳои Hayabusa2, стандарти дохилии обсидиан фтор карда шуд ва таркиби изотопи оксигени он муайян карда шуд.
Ионҳои порчаи NF+ NF3+ ба шуоъ бо массаи 33 (16O17O) халал мерасонанд. Барои бартараф кардани ин мушкили эҳтимолӣ, аксари намунаҳо бо истифода аз расмиёти ҷудокунии криогенӣ коркард карда мешаванд. Инро метавон пеш аз таҳлили MAT 253 дар самти пеш ё ҳамчун таҳлили дуюм бо баргардонидани гази таҳлилшуда ба ҷумбиши махсуси молекулавӣ ва аз нав гузаронидани он пас аз ҷудокунии криогенӣ анҷом дод. Ҷудокунии криогенӣ таъмин кардани газро ба ҷумбиши молекулавӣ дар ҳарорати нитрогени моеъ ва сипас холӣ кардани онро ба ҷумбиши молекулавии аввалия дар ҳарорати -130°C дар бар мегирад. Санҷиши васеъ нишон дод, ки NF+ дар ҷумбиши молекулавии аввал боқӣ мемонад ва бо истифода аз ин усул ягон фраксияи назаррас ба амал намеояд.
Бар асоси таҳлилҳои такрории стандартҳои дохилии обсидиан, дақиқии умумии система дар ҳолати сильфон чунин аст: ±0.053‰ барои δ17O, ±0.095‰ барои δ18O, ±0.018‰ барои Δ17O (2 sd). Таҳлили изотопҳои оксиген дар қайди стандартии делта дода мешавад, ки дар он delta18O чунин ҳисоб карда мешавад:
Инчунин барои δ17O таносуби 17O/16O-ро истифода баред. VSMOW стандарти байналмилалӣ барои Стандарти миёнаи оби баҳри Вена мебошад. Δ17O инҳирофро аз хати фраксиякунии замин нишон медиҳад ва формулаи ҳисобкунӣ чунин аст: Δ17O = δ17O – 0.52 × δ18O. Ҳамаи маълумотҳои дар Ҷадвали Иловагии 3 пешниҳодшуда бо фосила ислоҳ карда шудаанд.
Қисмҳои тақрибан аз 150 то 200 нм ғафсӣ аз зарраҳои Ryugu бо истифода аз асбоби Hitachi High Tech SMI4050 FIB дар JAMSTEC, Институти намунагирии аслии Kochi гирифта шуданд. Дар хотир доред, ки ҳамаи қисматҳои FIB пас аз хориҷ кардан аз зарфҳои пур аз гази N2 барои интиқоли байниобъектҳо аз пораҳои коркарднашудаи зарраҳои коркарднашуда гирифта шуданд. Ин пораҳо бо истифода аз SR-CT чен карда нашуданд, балки бо таъсири ҳадди ақали атмосфераи Замин коркард карда шуданд, то аз осеб ва ифлосшавии эҳтимолӣ, ки метавонад ба спектри канори карбонии K таъсир расонад, пешгирӣ карда шаванд. Пас аз гузоштани қабати муҳофизатии волфрам, минтақаи мавриди таваҷҷӯҳ (то 25 × 25 мкм2) бо нури иони Ga+ дар шиддати суръатбахши 30 кВ, сипас дар 5 кВ ва ҷараёни зонд 40 пА бурида ва тунук карда шуд, то осеби сатҳӣ кам карда шавад. Сипас қисматҳои ултра тунук бо истифода аз микроманипулятори муҷаҳҳаз бо FIB ба тӯри мисии калоншуда (тӯри Kochi) 39 гузошта шуданд.
Таблеткаҳои Ryugu A0098 (1.6303 мг) ва C0068 (0.6483 мг) ду маротиба дар варақаҳои полиэтилении тозаи баланд дар қуттии дастпӯшаки пур аз нитроген дар SPring-8 бе ягон таъсири мутақобила бо атмосфераи Замин мӯҳр карда шуданд. Омодасозии намуна барои JB-1 (санги истинодии геологӣ, ки аз ҷониби Хадамоти геологии Ҷопон дода шудааст) дар Донишгоҳи метрополитении Токио анҷом дода шуд.
INAA дар Институти илмҳои радиатсияи муттаҳид ва ҳастаии Донишгоҳи Киото баргузор мешавад. Намунаҳо ду маротиба бо давраҳои гуногуни радиатсия, ки мувофиқи нимҳаёти нуклид, ки барои миқдори элементҳо истифода мешуд, интихоб шудаанд, радиатсия карда шуданд. Аввалан, намуна дар найчаи радиатсияи пневматикӣ ба муддати 30 сония радиатсия карда шуд. Ҷараёнҳои нейтронҳои гармӣ ва зуд дар расми 3 мутаносибан 4.6 × 1012 ва 9.6 × 1011 см-2 с-1 мебошанд, ки барои муайян кардани миқдори Mg, Al, Ca, Ti, V ва Mn мувофиқан мебошанд. Моддаҳои кимиёвӣ, ба монанди MgO (99.99% покӣ, Soekawa Chemical), Al (99.9% покӣ, Soekawa Chemical) ва металли Si (99.999% покӣ, FUJIFILM Wako Pure Chemical) низ барои ислоҳи реаксияҳои ҳастаии халалдоркунанда ба монанди (n, n) радиатсия карда шуданд. Намуна инчунин бо хлориди натрий (99.99% покӣ; MANAC) барои ислоҳи тағйирот дар ҷараёни нейтронҳо нурпошӣ карда шуд.
Пас аз нурпошии нейтронӣ, варақаи берунии полиэтиленӣ бо варақаи нав иваз карда шуд ва нурпошии гамма, ки аз намуна ва истинод хориҷ мешавад, фавран бо детектори Ge чен карда шуд. Ҳамон намунаҳо дар найчаи нурпошии пневматикӣ ба муддати 4 соат дубора нурпошӣ карда шуданд. 2 дорои ҷараёнҳои гармӣ ва нейтронҳои зуд мутаносибан 5.6 · 1012 ва 1.2 · 1012 см-2 s-1 мебошад, ки барои муайян кардани Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, мундариҷа Se, Sb, Os, Ir ва Au мебошанд. Намунаҳои назоратии Ga, As, Se, Sb, Os, Ir ва Au бо истифода аз миқдори мувофиқ (аз 10 то 50 мкг) маҳлулҳои стандартии консентратсияҳои маълуми ин унсурҳо ба ду пораи коғази филтрӣ нурпошӣ карда шуданд ва баъдан нурпошии намунаҳо анҷом дода шуд. Ҳисобкунии нурпошии гамма дар Институти илмҳои радиатсияи муттаҳид ва ҳастаӣ, Донишгоҳи Киото ва Маркази тадқиқотии RI, Донишгоҳи метрополитени Токио анҷом дода шуд. Тартиби таҳлилӣ ва маводҳои истинодӣ барои муайян кардани миқдории унсурҳои INAA бо онҳое, ки дар кори қаблии мо тавсиф шудаанд, якхелаанд.
Барои ҷамъоварии нақшҳои дифракцияи намунаҳои Рюгу A0029 (<1 мг), A0037 (≪1 мг) ва C0087 (<1 мг) дар NIPR аз дифрактометри рентгенӣ (Rigaku SmartLab) истифода шуд. Барои ҷамъоварии нақшҳои дифракцияи намунаҳои Рюгу A0029 (<1 мг), A0037 (≪1 мг) ва C0087 (<1 мг) дар NIPR аз дифрактометри рентгенӣ (Rigaku SmartLab) истифода шуд. Рентгеновский дифрактометр (Rigaku SmartLab) барои дифракционии картин образцов Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (≪1 мг) ва C0087 (<1 мг) дар NIPR истифода мебарад. Барои ҷамъоварии нақшҳои дифракцияи намунаҳои Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (≪1 мг) ва C0087 (<1 мг) дар NIPR аз дифрактометри рентгенӣ (Rigaku SmartLab) истифода шуд.使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) 在NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 мг) 、 A0037 (<1 мг) 和C0087 (<1 мг) 嚄。使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) 在NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 мг) 、 A0037 (<1 мг) 和C0087 (<1 мг) 嚄。 Дифрактограмми образцов Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (<1 мг) ва C0087 (<1 мг) дар NIPR бо истифода аз рентгеновского дифрактометрҳо (Rigaku SmartLab). Нақшҳои дифракцияи рентгении намунаҳои Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (<1 мг) ва C0087 (<1 мг) дар NIPR бо истифода аз дифрактометри рентгенӣ (Rigaku SmartLab) ба даст оварда шуданд.Ҳамаи намунаҳо дар лавҳаи ғайриинъикоскунандаи силиконӣ бо истифода аз лавҳаи шишагии ёқутӣ ба шакли хокаи майда рехта шуданд ва сипас ба таври баробар ба лавҳаи ғайриинъикоскунандаи силиконӣ бе ягон моеъ (об ё спирт) паҳн карда шуданд. Шартҳои ченкунӣ чунинанд: Радиатсияи рентгении Cu Kα бо шиддати найчаи 40 кВ ва ҷараёни найчаи 40 мА тавлид мешавад, дарозии ҳадди ниҳоии сӯрох 10 мм, кунҷи дивергенсия (1/6)°, суръати гардиши дохили ҳамворӣ 20 чархзанӣ дар як дақиқа ва диапазони 2θ (кунҷи дукаратаи Брэгг) 3-100° аст ва таҳлил тақрибан 28 соат вақтро мегирад. Оптикаи Брэгг Брентано истифода шуд. Детектор детектори нимноқилии якченакаи силиконӣ (D/teX Ultra 250) мебошад. Рентгенҳои Cu Kβ бо истифода аз филтри Ni тоза карда шуданд. Бо истифода аз намунаҳои мавҷуда, андозагириҳои сапонитҳои магнийи синтетикӣ (JCSS-3501, Kunimine Industries CO. Ltd), серпентин (серпентини барг, Miyazu, Nikka) ва пирротит (моноклиник 4C, Чихуа, Мексика Ваттс) барои муайян кардани қуллаҳо ва истифодаи маълумоти файли хока аз Маркази байналмилалии маълумоти дифракция, доломит (PDF 01-071-1662) ва магнетит (PDF 00-019-0629) муқоиса карда шуданд. Маълумоти дифракция аз Рюгу инчунин бо маълумот дар бораи хондритҳои карбонатии гидротағйирёфта, Orgueil CI, Y-791198 CM2.4 ва Y 980115 CY (марҳилаи гармидиҳии III, 500–750°C) муқоиса карда шуданд. Муқоиса шабоҳатҳоро бо Orgueil нишон дод, аммо на бо Y-791198 ва Y 980115.
Спектрҳои NEXAFS бо канори карбонии K-и қисмҳои ултра тунуки намунаҳои аз FIB сохташуда бо истифода аз канали STXM BL4U дар иншооти синхротронии UVSOR дар Институти илмҳои молекулавӣ (Оказаки, Ҷопон) чен карда шуданд. Андозаи нуқтаи шуоъе, ки бо пластинаи минтақаи Фреснел ба таври оптикӣ фокус карда шудааст, тақрибан 50 нм аст. Қадами энергетикӣ барои сохтори нозуки минтақаи канори наздик (283.6–292.0 эВ) 0.1 эВ ва барои минтақаҳои пеш ва қафо 0.5 эВ (280.0–283.5 эВ ва 292.5–300.0 эВ) мебошад. Вақт барои ҳар як пиксели тасвир ба 2 мс муқаррар карда шуд. Пас аз эвакуатсия, камераи таҳлилии STXM бо гелий бо фишори тақрибан 20 мбар пур карда шуд. Ин ба кам кардани дрейфи гармии таҷҳизоти оптикии рентгенӣ дар камера ва нигоҳдорандаи намуна, инчунин кам кардани осеб ва/ё оксидшавии намуна мусоидат мекунад. Спектрҳои карбонии K-edge NEXAFS аз маълумоти қабат-қабат бо истифода аз нармафзори aXis2000 ва нармафзори коркарди маълумоти STXM тавлид карда шуданд. Дар хотир доред, ки қуттии интиқоли намуна ва қуттии дастпӯшак барои пешгирӣ аз оксидшавӣ ва ифлосшавии намуна истифода мешаванд.
Пас аз таҳлили STXM-NEXAFS, таркиби изотопии гидроген, карбон ва нитрогени буришҳои FIB-и Ryugu бо истифода аз тасвири изотопӣ бо JAMSTEC NanoSIMS 50L таҳлил карда шуд. Шуои аввалияи фокусшудаи Cs+ тақрибан 2 pA барои таҳлили изотопҳои карбон ва нитроген ва тақрибан 13 pA барои таҳлили изотопҳои гидроген дар масоҳати тақрибан 24 × 24 µm2 то 30 × 30 µm2 дар намуна растер карда шуд. Пас аз пошидани пешакӣ дар 3 дақиқа дар ҷараёни нисбатан қавии шуои аввалия, ҳар як таҳлил пас аз устувор шудани шиддати шуои дуюмдараҷа оғоз ёфт. Барои таҳлили изотопҳои карбон ва нитроген, тасвирҳои 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– ва 12C15N– ҳамзамон бо истифода аз ошкоркунии мултиплекси ҳафт электрон бо қарори массавии тақрибан 9000 ба даст оварда шуданд, ки барои ҷудо кардани ҳама пайвастагиҳои изотопии мувофиқ кофӣ аст. интерференсия (яъне 12C1H дар 13C ва 13C14N дар 12C15N). Барои таҳлили изотопҳои гидроген, тасвирҳои 1H-, 2D- ва 12C- бо қарори массавии тақрибан 3000 бо ошкоркунии сершумор бо истифода аз се мултипликатори электронӣ ба даст оварда шуданд. Ҳар як таҳлил аз 30 тасвири сканшудаи як минтақа иборат аст, ки як тасвир аз 256 × 256 пиксел барои таҳлили изотопҳои карбон ва нитроген ва 128 × 128 пиксел барои таҳлили изотопҳои гидроген иборат аст. Вақти таъхир барои таҳлили изотопҳои карбон ва нитроген 3000 мкс барои як пиксел ва барои таҳлили изотопҳои гидроген 5000 мкс барои як пиксел аст. Мо 1-гидроксибензотриазолгидрати изотопҳои гидроген, карбон ва нитрогенро ҳамчун стандартҳои изотопҳои гидроген, карбон ва нитроген барои калибрченкунии фраксияи массавии асбобӣ истифода кардем45.
Барои муайян кардани таркиби изотопии кремнийи графити пресолярӣ дар профили FIB C0068-25, мо шаш зарбкунандаи электрониро бо қарори массавии тақрибан 9000 истифода бурдем. Тасвирҳо аз 256 × 256 пиксел бо вақти таъхири 3000 мкс барои як пиксел иборатанд. Мо асбоби фраксиякунии массаро бо истифода аз вафли кремний ҳамчун стандартҳои изотопҳои гидроген, карбон ва кремний калибр кардем.
Тасвирҳои изотопӣ бо истифода аз нармафзори тасвирии NanoSIMS45-и NASA коркард карда шуданд. Маълумот барои вақти мурдаи зарбкунандаи электрон (44 нс) ва таъсири расидани квази-ҳамзамон ислоҳ карда шуданд. Ҳамоҳангсозии гуногуни скан барои ҳар як тасвир барои ислоҳи лағжиши тасвир ҳангоми ба даст овардан. Тасвири ниҳоии изотоп бо илова кардани ионҳои дуюмдараҷа аз ҳар як тасвир барои ҳар як пиксели скан эҷод карда мешавад.
Пас аз таҳлили STXM-NEXAFS ва NanoSIMS, ҳамон қисматҳои FIB бо истифода аз микроскопи электронии интиқол (JEOL JEM-ARM200F) дар шиддати суръатбахши 200 кВ дар Кочи, JAMSTEC таҳқиқ карда шуданд. Микросохтор бо истифода аз TEM-и майдони равшан ва TEM-и сканеркунии кунҷи баланд дар майдони торик мушоҳида карда шуд. Фазаҳои минералӣ бо истифода аз дифракцияи электронии нуқтаӣ ва тасвири банди шабакавӣ муайян карда шуданд ва таҳлили кимиёвӣ бо истифода аз EDS бо детектори дрифти кремнийи 100 мм2 ва нармафзори JEOL Analysis Station 4.30 анҷом дода шуд. Барои таҳлили миқдорӣ, шиддати хоси рентгенӣ барои ҳар як унсур дар ҳолати сканеркунии TEM бо вақти муайяни гирифтани маълумот 30 сония, майдони сканеркунии шуоъ ~100 × 100 нм2 ва ҷараёни шуоъ 50 пА чен карда шуд. Таносуби (Si + Al)-Mg-Fe дар силикатҳои қабатдор бо истифода аз коэффитсиенти таҷрибавии k, ки барои ғафсӣ ислоҳ шудааст ва аз стандарти пиропагаранти табиӣ гирифта шудааст, муайян карда шуд.
Ҳамаи тасвирҳо ва таҳлилҳои дар ин таҳқиқот истифодашуда дар Системаи бойгонӣ ва коммуникатсияи маълумотҳои JAXA (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2 дастрасанд. Дар ин мақола маълумоти аслӣ пешниҳод шудааст.
Китари, К. ва дигарон. Таркиби сатҳи астероиди 162173 Рюгу, ки бо асбоби Hayabusa2 NIRS3 мушоҳида шудааст. Илм 364, 272–275.
Ким, AJ Хондритҳои карбонатии навъи Ямато (CY): аналогҳои сатҳи астероиди Рюгу? Геохимия 79, 125531 (2019).
Пилорҷет, С. ва дигарон. Аввалин таҳлили таркибии намунаҳои Рюгу бо истифода аз микроскопи гиперспектралии MicroOmega анҷом дода шуд. National Astron. 6, 221–225 (2021).
Яда, Т. ва дигарон. Таҳлили пешакии намунаи Hyabusa2, ки аз астероиди навъи C-и Рюгу баргардонида шудааст. National Astron. 6, 214–220 (2021).