Nature.com сайтына кергәнегез өчен рәхмәт. Сез куллана торган браузер версиясендә CSS ярдәме чикләнгән. Иң яхшы тәҗрибә өчен, без сезгә яңартылган браузер кулланырга киңәш итәбез (яки Internet Explorer'да туры килүчәнлек режимын сүндерегез). Шуңа кадәр, ярдәмне дәвам итү өчен, без сайтны стильләрсез һәм JavaScriptсыз күрсәтәчәкбез.
Очучан һәм органик матдәләргә бай булган С-тип астероидлар Җирдәге суның төп чыганакларының берсе булырга мөмкин. Хәзерге вакытта углеродлы хондритлар аларның химик составы турында иң яхшы күзаллау бирә, ләкин метеоритлар турындагы мәгълүмат бозылган: атмосферага кереп, аннары Җир мохите белән үзара бәйләнештә булып, иң чыдам төрләре генә исән кала. Монда без Hayabusa-2 космик аппараты тарафыннан Җиргә китерелгән беренчел Рюгу кисәкчәсенең җентекле күләмле һәм микроаналитик тикшеренү нәтиҗәләрен тәкъдим итәбез. Рюгу кисәкчәләре составы буенча химик яктан фракцияләнмәгән, ләкин су белән үзгәртелгән CI (Ивуна тибындагы) хондритларына якын килә, алар Кояш системасының гомуми составын күрсәтүче индикатор буларак киң кулланыла. Бу үрнәк бай алифатик органик матдәләр һәм катламлы силикатлар арасындагы катлаулы киңлек бәйләнешен күрсәтә һәм су эрозиясе вакытында якынча 30 °C максималь температураны күрсәтә. Без кояштан тыш чыгышлы дип саналган дейтерий һәм диазонийның күплеген таптык. Рюгу кисәкчәләре - өйрәнелгән иң пычранмаган һәм аерылгысыз чит матдәләр һәм Кояш системасының гомуми составына иң яхшы туры килә.
2018 елның июненнән 2019 елның ноябренә кадәр Япония аэрокосмик тикшеренүләр агентлыгының (JAXA) Hayabusa2 космик аппараты Рюгу астероидын киң дистанцион тикшерү үткәрде. Hayabusa-2дәге Якын Инфракызыл Спектрометрдан (NIRS3) алынган мәгълүматлар Рюгуның термик һәм/яки шок-метаморфик углеродлы хондритларга охшаш материалдан торырга мөмкинлеген күрсәтә. Иң якын туры килү - CY хондрит (Yamato тибындагы) 2. Рюгуның түбән альбедосын күп санлы углеродка бай компонентлар булуы, шулай ук ​​кисәкчәләр зурлыгы, күзәнәклелеге һәм киңлекнең һава торышы йогынтысы белән аңлатырга мөмкин. Hayabusa-2 космик аппараты Рюгага ике тапкыр төште һәм үрнәкләр җыйды. 2019 елның 21 февралендәге беренче төшү вакытында өслек материалы алынды, ул кире капсуланың А бүлегендә сакланды, ә 2019 елның 11 июлендәге икенче төшү вакытында кечкенә күчмә бәрелү җайланмасы белән барлыкка килгән ясалма кратер янында материал җыелды. Бу үрнәкләр C палатасында саклана. JAXA идарә иткән корылмалардагы махсус, пычранмаган һәм саф азот белән тутырылган камераларда 1 нче этаптагы кисәкчәләрнең башлангыч җимерелмәүче характеристикасы Рюгу кисәкчәләренең CI4 хондритларына иң охшаш булуын һәм "төрле вариация дәрәҗәләре" булуын күрсәтте3. Рюгуның CY яки CI хондритларына охшаш каршылыклы классификациясен Рюгу кисәкчәләренең җентекле изотоп, элементаль һәм минералогик характеристикасы ярдәмендә генә хәл итәргә мөмкин. Монда китерелгән нәтиҗәләр Рюгу астероидының гомуми составы өчен бу ике башлангыч аңлатманың кайсысы иң ихтимал икәнен билгеләү өчен ныклы нигез бирә.
Кочи командасын җитәкләү өчен 2 нче фазага сигез Рюгу гранулалары (барлыгы якынча 60 мг) билгеләнде, аларның дүртесе А камерасыннан һәм дүртесе С камерасыннан, һәм алар Рюгу астероидының табигатен, килеп чыгышын һәм эволюцион тарихын ачыклау, һәм хондритлар, планетаара тузан кисәкчәләре (IDP) һәм кире кайтучы кометалар кебек башка билгеле булган җир тышындагы үрнәкләр белән охшашлыкларны һәм аермаларны документлаштыру. NASA'ның Stardust миссиясе вакытында җыелган үрнәкләр.
Биш Рюгу бөртекләренең (A0029, A0037, C0009, C0014 һәм C0068) җентекле минералогик анализы аларның нигездә вак һәм эре бөртекле филлосиликатлардан (~64–88 том; 1a, b рәсем, 1 нче өстәмә рәсем) һәм 1 нче өстәмә таблицадан торганлыгын күрсәтте. Ире бөртекле филлосиликатлар нечкә бөртекле, филлосиликатларга бай матрицаларда (берничә микроннан кимрәк зурлыкта) пиннат агрегатлары рәвешендә очрый. Катламлы силикат кисәкчәләре - серпентин-сапонит симбионтлары (1c рәсем). (Si + Al)-Mg-Fe картасы шулай ук ​​күп катламлы силикат матрицасының серпентин һәм сапонит арасындагы арадаш составка ия ​​булуын күрсәтә (2a, b рәсем). Филлосиликат матрицасында карбонат минераллары (~2–21 күләм), сульфид минераллары (~2,4–5,5 күләм) һәм магнетит (~3,6–6,8 күләм) бар. Бу тикшеренүдә тикшерелгән кисәкчәләрнең берсендә (C0009) аз күләмдә (~0,5 күләм) сусыз силикатлар (оливин һәм пироксен) булган, бу чимал Рюгу ташын тәшкил иткән чыганак материалны ачыкларга ярдәм итә ала5. Бу сусыз силикат Рюгу гранулаларында сирәк очрый һәм C0009 грануласында гына уңай билгеләнде. Карбонатлар матрицада кисәкчәләр рәвешендә (берничә йөз микроннан кимрәк), күбесенчә доломит, аз күләмдә кальций карбонаты һәм бринелл бар. Магнетит аерым кисәкчәләр, фрамбоидлар, такталар яки сферик агрегатлар рәвешендә очрый. Сульфидлар, нигездә, пирротин белән тигез булмаган алты почмаклы призмалар/пластиналар яки такталар рәвешендә күрсәтелә. Матрицада күп күләмдә субмикрон пентландиты яки пирротин белән кушылган килеш бар. Углеродка бай фазалар (зурлыгы <10 мкм) филлосиликатларга бай матрицада һәркайда очрый. Углеродка бай фазалар (зурлыгы <10 мкм) филлосиликатларга бай матрицада һәркайда очрый. Богтыты углеродом фазы (размером <10 мкм) встречаются повсеместно в бойойой ф фососиликатами матрице. Углеродка бай фазалар (зурлыгы <10 мкм) филлосиликатларга бай матрицада һәркайда очрый.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。 Богтыты углеродом фазы (размером <10 мкм) преобладают в боякой ф фососиликатами матрице. Филлосиликатларга бай матрицада углеродка бай фазалар (<10 мкм зурлыкта) өстенлек итә.Башка ярдәмче минераллар 1 нче өстәмә таблицада күрсәтелгән. C0087 һәм A0029 һәм A0037 катнашмасының рентген дифракциясе үрнәгеннән билгеләнгән минераллар исемлеге CI (Orgueil) хондритында билгеләнгәнгә бик туры килә, ләкин CY һәм CM (Mighei тибындагы) хондритларыннан нык аерылып тора (киңәйтелгән мәгълүматлар белән 1 нче рәсем һәм 2 нче өстәмә рәсем). Рюгу бөртекләренең (A0098, C0068) гомуми элемент күләме дә 6 нчы хондрит CI белән туры килә (киңәйтелгән мәгълүматлар, 2 нче рәсем һәм 2 нче өстәмә таблица). Киресенчә, CM хондритлары уртача һәм югары очучан элементларда, бигрәк тә Mn һәм Znда кимрәк, ә отка чыдам элементларда югарырак7. Кайбер элементларның концентрацияләре бик нык аерылып тора, бу аерым кисәкчәләрнең кечкенә зурлыгы һәм нәтиҗәдә үрнәк алу тайпылышы аркасында үрнәкнең табигый гетерогенлыгын чагылдырырга мөмкин. Барлык петрологик, минералогик һәм элементик үзенчәлекләр Рюгу бөртекләренең CI8,9,10 хондритларына бик охшаш булуын күрсәтә. Рюгу бөртекләрендә ферригидрит һәм сульфат булмау игътибарга лаеклы искәрмә булып тора, бу CI хондритларындагы бу минералларның җир өслегенең җилләшүе нәтиҗәсендә барлыкка килгәнен күрсәтә.
a, Mg Kα (кызыл), Ca Kα (яшел), Fe Kα (зәңгәр) һәм S Kα (сары) коры ялтыратылган C0068 кисемтәсенең композит рентген сурәте. Фракция катламлы силикатлардан (кызыл: ~88 күләм), карбонатлардан (доломит; ачык яшел: ~1,6 күләм), магнетиттан (зәңгәр: ~5,3 күләм) һәм сульфидлардан (сары: сульфид = ~2,5% күләм) тора. b, арткы сибелгән электроннардагы контур өлкәсе сурәте a. Bru – өлгермәгән; Dole – доломит; FeS – тимер сульфиды; Mag – магнетит; сок – сабын ташы; Srp – серпентин. c, 0,7 нм һәм 1,1 нм зурлыктагы серпентин һәм сапонит челтәр полосаларын күрсәтүче типик сапонит-серпентин үзара үсешенең югары ачыклыклы трансмиссия электрон микроскопиясе (TEM) сурәте.
Ryugu A0037 (каты кызыл түгәрәкләр) һәм C0068 (каты зәңгәр түгәрәкләр) кисәкчәләренең матрицасы һәм катламлы силикат составы (%) (Si+Al)-Mg-Fe өчләтелгән системасында күрсәтелгән. a, CI хондритларына (Ivuna, Orgueil, Alais)16 каршы күрсәтелгән электрон зонд микроанализы (EPMA) нәтиҗәләре чагыштыру өчен соры төстә күрсәтелгән. b, Orgueil9 һәм Murchison46 метеоритлары һәм гидратланган IDP47 белән чагыштыру өчен сканерлаучы TEM (STEM) һәм энергия таратучы рентген спектроскопиясе (EDS) анализы күрсәтелгән. Тимер сульфидының вак кисәкчәләреннән сакланып, вак бөртекле һәм эре бөртекле филлосиликатлар анализланган. a һәм b пунктирлы сызыклар сапонит һәм серпентинның эрү сызыкларын күрсәтә. a пунктирлы тимергә бай состав катламлы силикат бөртекләре эчендәге субмикрон тимер сульфиды бөртекләре аркасында булырга мөмкин, моны EPMA анализының киңлек чишелеше белән бетереп булмый. b составындагы сапониттан югарырак Si эчтәлеге булган мәгълүмат нокталары филлосиликат катламы араларында нанозурлы аморф кремнийга бай материал булу сәбәпле барлыкка килергә мөмкин. Анализлар саны: A0037 өчен N=69, EPMA өчен N=68, C0068 өчен N=68, A0037 өчен N=19 һәм STEM-EDS өчен C0068 өчен N=27. c, триокси кисәкчәсенең Ryugu C0014-4 изотоп картасын хондрит кыйммәтләре белән чагыштыру CI (Orgueil), CY (Y-82162) һәм әдәбият мәгълүматлары (CM һәм C2-ung)41,48,49. Без Orgueil һәм Y-82162 метеоритлары өчен мәгълүмат алдык. CCAM - сусыз углеродлы хондрит минераллары линиясе, TFL - коры җирне бүлү сызыгы. d, Δ17O һәм δ18O Ryugu кисәкчәсенең C0014-4, CI хондритының (Orgueil) һәм CY хондритының (Y-82162) карталары (бу тикшеренү). Δ17O_Ryugu: Δ17O C0014-1 кыйммәте. Δ17O_Orgueil: Orgueil өчен уртача Δ17O кыйммәте. Δ17O_Y-82162: Y-82162 өчен уртача Δ17O кыйммәте. Чагыштыру өчен 41, 48, 49 әдәбияттан CI һәм CY мәгълүматлары да күрсәтелгән.
Лазер фторлаштыру юлы белән гранулалы C0014 дан алынган 1,83 мг материал үрнәгендә кислородның масса изотоп анализы үткәрелде (Методлар). Чагыштыру өчен, без Orgueil (CI) ның җиде күчермәсен (гомуми масса = 8,96 мг) һәм Y-82162 (CY) ның җиде күчермәсен (гомуми масса = 5,11 мг) эшләттек (3 нче өстәмә таблица).
2d рәсемдә Y-82162 белән чагыштырганда, Orgueil һәм Ryugu уртача авырлык кисәкчәләре арасында Δ17O һәм δ18O ачык аерылуы күрсәтелгән. Ryugu C0014-4 кисәкчәсенең Δ17O, 2 сд да каплануга карамастан, Orgeil кисәкчәсенекеннән югарырак. Ryugu кисәкчәләренең Δ17O кыйммәтләре Orgeil белән чагыштырганда югарырак, бу соңгысының 1864 елда җимерелүеннән бирле җир өсте пычрануын чагылдырырга мөмкин. Җир мохитендәге һава торышы11 атмосфера кислородының кушылуына китерә, гомуми анализны җир фракцияләү сызыгына (TFL) якынайта. Бу нәтиҗә минералогик мәгълүматлар белән туры килә (алдагырак каралган), Ryugu бөртекләрендә гидратлар яки сульфатлар юк, ә Orgeilда бар.
Югарыдагы минералогик мәгълүматларга нигезләнеп, бу нәтиҗәләр Рюгу бөртекләре һәм CI хондритлары арасындагы бәйләнешне раслый, ләкин CY хондритлары арасындагы бәйләнешне кире кага. Рюгу бөртекләренең дегидратация минералогиясенең ачык билгеләрен күрсәтүче CY хондритлары белән бәйләнеше булмавы аптырашта калдыра. Рюгуның орбиталь күзәтүләре аның дегидратациягә дучар булуын һәм шуңа күрә CY материалыннан торганлыгын күрсәтә кебек. Бу күренгән аерманың сәбәпләре ачык түгел. Башка Рюгу кисәкчәләренең кислород изотоп анализы 12 нче статьяда тәкъдим ителә. Ләкин, бу киңәйтелгән мәгълүматлар җыелмасының нәтиҗәләре Рюгу кисәкчәләре һәм CI хондритлары арасындагы бәйләнешкә дә туры килә.
Координацияләнгән микроанализ ысулларын кулланып (Өстәмә 3 нче рәсем), без C0068.25 фокусланган ион нуры фракциясенең (FIB) бөтен өслек мәйданы буенча органик углеродның киңлек буенча таралышын тикшердек (3a–f рәсемнәр). C0068.25 кисемтәсенең якын кырыенда углеродның нечкә структуралы рентген абсорбция спектрлары (NEXAFS) берничә функциональ төркемне күрсәтә - ароматик яки C=C (285.2 эВ), C=O (286.5 эВ), CH (287.5 эВ) һәм C( = O)O (288.8 эВ) - графен структурасы 291.7 эВ да юк (3a рәсем), бу җылылык үзгәрүенең түбән дәрәҗәсен аңлата. C0068.25 өлешчә органик матдәләренең көчле CH пигы (287.5 эВ) элек өйрәнелгән углеродлы хондритларның эреми торган органик матдәләреннән аерылып тора һәм Stardust миссиясе белән алынган IDP14 һәм комета кисәкчәләренә күбрәк охшаган. 287,5 эВ да көчле CH пигы һәм 285,2 эВ да бик зәгыйфь ароматик яки C=C пигы органик кушылмаларның алифатик кушылмаларга бай булуын күрсәтә (3a рәсем һәм өстәмә 3a рәсем). Алифатик органик кушылмаларга бай өлкәләр эре бөртекле филлосиликатларда, шулай ук ​​начар ароматик (яки C=C) углерод структурасы булган өлкәләрдә урнашкан (3c, d рәсем). Киресенчә, A0037,22 (Өстәмә 3 нче рәсем) өлешчә алифатик углеродка бай өлкәләрнең түбәнрәк күләмен күрсәтте. Бу бөртекләрнең төп минералогиясе карбонатларга бай, хондрит CI 16 га охшаш, бу чыганак суының киң үзгәрүен күрсәтә (Өстәмә 1 нче таблица). Оксидлашу шартлары карбонатлар белән бәйле органик кушылмаларда карбонил һәм карбоксил функциональ төркемнәренең югарырак концентрациясенә ярдәм итәчәк. Алифатик углерод структурасы булган органик матдәләрнең субмикрон таралышы эре бөртекле катламлы силикатлар таралышыннан бик нык аерылып торырга мөмкин. Филлосиликат-OH белән бәйле алифатик органик кушылмаларның эзләре Тагиш күле метеоритында табылган. Микроаналитик мәгълүматлар алифатик кушылмаларга бай органик матдәләрнең С-тип астероидларында киң таралган һәм филлосиликатлар белән тыгыз бәйләнештә булуын күрсәтә. Бу нәтиҗә якын инфракызыл гиперспектраль микроскоп MicroOmega тарафыннан күрсәтелгән Рюгу кисәкчәләрендә алифатик/ароматик CHлар турындагы элеккеге хәбәрләр белән туры килә. Мөһим һәм чишелмәгән сорау - бу тикшеренүдә күзәтелгән эре бөртекле филлосиликатлар белән бәйле алифатик углеродка бай органик кушылмаларның уникаль үзлекләре Рюгу астероидында гына табыламы?
a, NEXAFS углерод спектрлары ароматик (C=C) бай өлкәдә (кызыл), алифатик бай өлкәдә (яшел) һәм матрицада (зәңгәр) 292 эВ кадәр нормальләштерелгән. Соры сызык - чагыштыру өчен Murchison 13 эреми торган органик спектры. au, арбитраж берәмлеге. b, Кисемтә углерод өстенлек иткәнен күрсәтүче углерод K-кырыеның сканерлаучы трансмиссия рентген микроскопиясе (STXM) спектраль сурәте. c, Ароматик (C=C) бай өлкәләр (кызыл), алифатик бай өлкәләр (яшел) һәм матрица (зәңгәр) белән RGB композит графигы. d, Алифатик кушылмаларга бай органик матдәләр эре бөртекле филлосиликатта тупланган, мәйдан b һәм c да ак нокталы тартмалардан зурайтылган. e, b һәм c да ак нокталы тартмалардан зурайтылган өлкәдә зур наносфералар (ng-1). Өчен: пирротин. Pn: никель-хромит. f, Нанокүләмле Икенчел Ион Масса-Спектрометриясе (NanoSIMS), Водород (1H), Углерод (12C) һәм Азот (12C14N) элементларының рәсемнәре, 12C/1H элемент нисбәте рәсемнәре, һәм δD, δ13C һәм δ15N изотопларының кисешкән рәсемнәре – PG-1 бүлеге: экстремаль 13C баетылган пресоляр графит (Өстәмә 4 нче таблица).
Мурчисон метеоритларында органик матдәләрнең таркалуын кинетик өйрәнүләр Рюгу бөртекләренә бай алифатик органик матдәләрнең гетероген таралышы турында мөһим мәгълүмат бирә ала. Бу тикшеренү органик матдәләрдәге алифатик CH бәйләнешләренең ата-анада якынча 30°C максималь температурага кадәр саклануын һәм/яки вакыт-температура мөнәсәбәтләре белән үзгәрүен күрсәтә (мәсәлән, 100°C температурада 200 ел һәм 100 миллион ел 0°C). Әгәр прекурсор билгеле бер температурада билгеле бер вакыттан артык җылытылмаса, филлосиликатка бай алифатик органик матдәләрнең башлангыч таралышы сакланып калырга мөмкин. Ләкин, чыганак тау суы үзгәрешләре бу аңлатманы катлауландырырга мөмкин, чөнки карбонатка бай A0037 филлосиликатлар белән бәйле углеродка бай алифатик өлкәләрне күрсәтми. Бу түбән температура үзгәреше якынча Рюгу бөртекләрендә куб шпаты булуына туры килә (Өстәмә 1 нче таблица) 20.
C0068.25 фракциясе (ng-1; 3a–c,e рәсемнәре) зур наносфераны үз эченә ала, анда C(=O)O һәм C=O югары ароматлы (яки C=C), уртача алифатик һәм зәгыйфь спектрлар күрсәтелә. Алифатик углеродның билгесе күпләп эреми торган органик матдәләр һәм хондритлар белән бәйле органик наносфералар билгесенә туры килми (3a рәсем) 17,21. Тагыш күлендәге наносфераларның Раман һәм инфракызыл спектроскопик анализы аларның алифатик һәм оксидлашкан органик кушылмалардан һәм катлаулы структуралы тәртипсез полициклик ароматик органик кушылмалардан торуын күрсәтте22,23. Тирә-юньдәге матрицада алифатик кушылмаларга бай органик матдәләр булганлыктан, ng-1дәге алифатик углеродның билгесе аналитик артефакт булырга мөмкин. Кызыклысы шунда ки, ng-1 эченә урнаштырылган аморф силикатларны үз эченә ала (3e рәсем), бу текстура әлегә бернинди җир тышындагы органик матдәләр өчен дә хәбәр ителмәгән. Аморф силикатлар ng-1-нең табигый компонентлары булырга яки анализ вакытында ион һәм/яки электрон нуры белән сулы/сусыз силикатларның аморфлашуы нәтиҗәсендә барлыкка килергә мөмкин.
C0068.25 кисемтәсенең NanoSIMS ион рәсемнәре (3f рәсем) δ13C һәм δ15N'да тигез үзгәрешләр күрсәтә, зур 13C баету 30,811‰ булган пресоляр бөртекләрдән кала (3f рәсемдәге δ13C рәсемендәге PG-1) (Өстәмә 4 нче таблица). Рентген элементар бөртек рәсемнәре һәм югары ачыклыклы TEM рәсемнәре углерод концентрациясен һәм 0,3 нм базаль яссылыклар арасындагы араны гына күрсәтә, бу графитка туры килә. Шунысы игътибарга лаек, эре бөртекле филлосиликатлар белән бәйле алифатик органик матдәләргә бай δD (841 ± 394‰) һәм δ15N (169 ± 95‰) кыйммәтләре бөтен C өлкәсе өчен уртача күрсәткечтән бераз югарырак булып чыга (δD = 528 ± 139‰). ‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) C0068.25 тә (Өстәмә 4 нче таблица). Бу күзәтү эре бөртекле филлосиликатлардагы алифатикка бай органик матдәләр тирә-юньдәге органик матдәләргә караганда гадирәк булырга мөмкин дип күрсәтә, чөнки соңгылары башлангыч җисемдә тирә-юньдәге су белән изотоп алмашынган булырга мөмкин. Икенче яктан, бу изотоп үзгәрешләр башлангыч формалашу процессы белән дә бәйле булырга мөмкин. CI хондритларындагы вак бөртекле катламлы силикатлар башлангыч эре бөртекле сусыз силикат кластерларының өзлексез үзгәрүе нәтиҗәсендә формалашкан дип аңлатыла. Алифатикка бай органик матдәләр Кояш системасы формалашканчы протопланетар дисктагы яки йолдызара мохиттәге алдан килгән молекулалардан формалашкан булырга мөмкин, аннары Рюгу (зур) ата җисеменең су үзгәрешләре вакытында бераз үзгәргән булырга мөмкин. Рюгуның зурлыгы (<1,0 км) бик кечкенә, шуңа күрә ул эчке җылылыкны саклап калып, сулы минераллар барлыкка китерәчәк. Рюгуның зурлыгы (<1,0 км) сулы минераллар барлыкка китерү өчен суда үзгәрү өчен җитәрлек эчке җылылыкны саклап калу өчен бик кечкенә25. Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, ч ч поддерживать достаточное внутреннее тепло для водного изменения с оборованием водных минералов25. Зурлыгы (<1,0 км) Рюгу су минераллары формалашу өчен җитәрлек эчке җылылыкны саклап калу өчен бик кечкенә25. Рюгу 的尺寸（ <1,0 公里）太小，不足以维持内部热量以进行水蚀变形成含水矿物 25。 Рюгу 的尺寸（ <1,0 公里）太小，不足以维持内部热量以进行水蚀变形成含水矿物 25。 Размер Рюгу (<1,0 км) слишком мал, чы поддерживать внутреннее тепло для изменения воды с оборованием водных минералов25. Рюгуның зурлыгы (<1,0 км) эчке җылылыкны суны минералларга әйләндерү өчен тотарга җитәрлек дәрәҗәдә кечкенә25.Шуңа күрә, дистәләгән километр зурлыктагы Рюгу прекурсорлары кирәк булырга мөмкин. Алифатик кушылмаларга бай органик матдәләр эре бөртекле филлосиликатлар белән бәйләнеш аркасында үзләренең башлангыч изотоп нисбәтләрен саклап калырга мөмкин. Ләкин, изотоп авыр ташучыларның төгәл табигате, бу FIB фракцияләрендәге төрле компонентларның катлаулы һәм нечкә кушылуы аркасында, билгесез булып кала. Болар Рюгу гранулаларындагы алифатик кушылмаларга бай органик матдәләр яки аларны әйләндереп алган эре филлосиликатлар булырга мөмкин. Игътибар итегез, барлык углеродлы хондритлардагы (CI хондритларын да кертеп) органик матдәләр, CM Paris 24, 26 метеоритларыннан кала, филлосиликатларга караганда D га байрак була.
A0002.23 һәм A0002.26, A0037.22 һәм A0037.23 һәм C0068.23, C0068.25 һәм C0068.26 FIB кисәкләре өчен алынган FIB кисәкләренең δD һәм δ15N күләм графиклары (өч Рюгу кисәкчәсеннән барлыгы җиде FIB кисәге). NanoSIMSны кояш системасының башка объектлары белән чагыштыру 4 нче рәсемдә күрсәтелгән (4 нче өстәмә таблица)27,28. A0002, A0037 һәм C0068 профильләрендә δD һәм δ15N күләм үзгәрешләре IDPдагы үзгәрешләргә туры килә, ләкин CM һәм CI хондритларындагы үзгәрешләргә караганда югарырак (4 нче рәсем). Comet 29 үрнәге өчен δD кыйммәтләре диапазоны (-240 тан 1655‰ га кадәр) Рюгуныкыннан зуррак икәненә игътибар итегез. Рюкю профильләренең δD һәм δ15N күләмнәре, гадәттә, Юпитер гаиләсе һәм Оорт болыты кометалары өчен уртача күрсәткечтән кечерәк (4 нче рәсем). CI хондритларының түбәнрәк δD кыйммәтләре бу үрнәкләрдә җир өслеге пычрануының йогынтысын чагылдырырга мөмкин. Беллс, Тагиш күле һәм IDP арасындагы охшашлыкларны исәпкә алып, Рюгу кисәкчәләрендәге δD һәм δN кыйммәтләренең зур гетерогенлыгы иртә Кояш системасындагы органик һәм сулы составларның башлангыч изотоп билгеләрендәге үзгәрешләрне чагылдырырга мөмкин. Рюгу һәм IDP кисәкчәләрендәге δD һәм δN изотопларындагы охшаш үзгәрешләр икесенең дә бер үк чыганактан алынган материалдан барлыкка килгән булырга мөмкинлеген күрсәтә. IDP комета чыганакларыннан килеп чыккан дип санала 14. Шуңа күрә Рюгу комета сыман материалны һәм/яки ким дигәндә тышкы Кояш системасын үз эченә алырга мөмкин. Ләкин, бу без әйткәннән дә авыррак булырга мөмкин, чөнки (1) ана җисемдәге сферулит һәм D-бай су катнашмасы 31 һәм (2) комета активлыгы функциясе буларак кометаның D/H нисбәте 32. Ләкин, Рюгу кисәкчәләрендә водород һәм азот изотопларының күзәтелгән гетерогенлыгының сәбәпләре тулысынча аңлашылмый, өлешчә бүгенге көндә кулланыла торган анализлар саны чикләнгән булу сәбәпле. Водород һәм азот изотоп системалары нәтиҗәләре Рюгуда Кояш системасыннан тыш күпчелек материал барлыгы һәм шуңа күрә кометаларга охшашлык күрсәтергә мөмкин булуы ихтималын арттыра. Рюгу профиле δ13C һәм δ15N арасында күренекле корреляция күрсәтмәде (Өстәмә 4 нче таблица).
Рюгу кисәкчәләренең гомуми H һәм N изотоп составы (кызыл түгәрәкләр: A0002, A0037; зәңгәр түгәрәкләр: C0068) Кояш зурлыгы 27, Юпитер уртача гаиләсе (JFC27), Оорт болыт кометалары (OCC27), IDP28 һәм углеродлы хондрулалар белән корреляцияләнә. Метеорит 27 чагыштырмасы (CI, CM, CR, C2-ung). Изотоп состав 4 нче өстәмә таблицада бирелгән. Нокталы сызыклар - H һәм N өчен җир изотопларының кыйммәтләре.
Очучан матдәләрнең (мәсәлән, органик матдәләр һәм су) Җиргә ташылуы борчу тудыра26,27,33. Бу тикшеренүдә ачыкланган Рюгу кисәкчәләрендәге эре филлосиликатлар белән бәйле субмикрон органик матдәләр очучан матдәләрнең мөһим чыганагы булырга мөмкин. Эре бөртекле филлосиликатлардагы органик матдәләр вак бөртекле матрицалардагы органик матдәләргә караганда таркалудан16,34 һәм таркалудан35 яхшырак саклана. Кисәкчәләрдәге водородның изотоп составы авыррак булу сәбәпле, алар иртә Җиргә китерелгән очучан матдәләрнең бердәнбер чыганагы булу ихтималы аз. Аларны җиңелрәк водород изотоп составлы компонентлар белән кушарга мөмкин, бу күптән түгел силикатларда кояш җиле белән идарә ителгән су булу гипотезасында тәкъдим ителгән иде.
Бу тикшеренүдә без CI метеоритларының, Кояш системасының гомуми составын күрсәтүче геохимик әһәмияткә ия булуларына карамастан, җир өстендәге пычранган үрнәкләр булуын күрсәтәбез6,10. Шулай ук ​​без бай алифатик органик матдәләр һәм күрше сулы минераллар арасындагы үзара бәйләнешләр турында турыдан-туры дәлилләр китерәбез һәм Рюгуда кояштан тыш матдә булырга мөмкин дип фаразлыйбыз37. Бу тикшеренү нәтиҗәләре протоастероидлардан турыдан-туры үрнәк алуның мөһимлеген һәм кайтарылган үрнәкләрне тулысынча инерт һәм стериль шартларда ташу кирәклеген ачык күрсәтә. Монда китерелгән дәлилләр Рюгу кисәкчәләренең, һичшиксез, лаборатория тикшеренүләре өчен иң пычранмаган Кояш системасы материалларының берсе булуын күрсәтә, һәм бу кыйммәтле үрнәкләрне алга таба өйрәнү, һичшиксез, Кояш системасының иртә процесслары турындагы аңлавыбызны киңәйтәчәк. Рюгу кисәкчәләре - Кояш системасының гомуми составының иң яхшы чагылышы.
Субмикрон масштаблы үрнәкләрнең катлаулы микроструктурасын һәм химик үзлекләрен билгеләү өчен без синхротрон нурланышына нигезләнгән компьютер томографиясен (SR-XCT) һәм SR рентген дифракциясе (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM анализын кулландык. Җир атмосферасы аркасында таркалу, пычрану юк, вак кисәкчәләр яки механик үрнәкләрдән зыян юк. Шуның белән бергә, без сканерлау электрон микроскопиясе (SEM)-EDS, EPMA, XRD, инструменталь нейтрон активлаштыру анализы (INAA) һәм лазер кислород изотопын фторлаштыру җиһазларын кулланып системалы күләм анализын үткәрдек. Анализ процедуралары 3 нче өстәмә рәсемдә күрсәтелгән, һәм һәр анализ түбәндәге бүлекләрдә тасвирланган.
Рюгу астероидыннан кисәкчәләр Хаябуса-2 кабат керү модуленнән алынды һәм Япониянең Сагамихара шәһәрендәге JAXA идарә итү үзәгенә китерелде, Җир атмосферасын пычратмыйча4. JAXA идарә иткән корылмада башлангыч һәм җимерми торган характеристикадан соң, әйләнә-тирә мохиткә комачаулауны булдырмас өчен, ябыла торган урыннар арасындагы күчерү контейнерларын һәм үрнәк капсула капчыкларын (10 яки 15 мм диаметрлы сапфир кристалл һәм дат басмас корыч, үрнәк зурлыгына карап) кулланыгыз. әйләнә-тирә мохит. y һәм/яки җир пычраткычлары (мәсәлән, су пары, углеводородлар, атмосфера газлары һәм вак кисәкчәләр) һәм үрнәкләр арасында институтлар һәм университетлар арасында үрнәк әзерләү һәм ташу вакытында кросс-пычрануны булдырмас өчен38. Җир атмосферасы (су пары һәм кислород) белән үзара бәйләнеш аркасында таркалу һәм пычрануны булдырмас өчен, үрнәкләрне әзерләүнең барлык төрләре (шул исәптән тантал кискеч белән ваклау, балансланган алмаз чыбыклы пычкы кулланып (Meiwa Fosis Corporation DWS 3400) һәм эпоксид кисү) урнаштыруга әзерләү) перчатка тартмасында чиста һәм коры N2 астында башкарылды (чык ноктасы: -80 - -60 °C, O2 ~50-100 ppm). Монда кулланылган барлык әйберләр дә төрле ешлыктагы ультратавыш дулкыннары кулланып ультрачиста су һәм этанол катнашмасы белән чистартыла.
Монда без Антарктида метеоритларын тикшерү үзәгенең Милли поляр тикшеренү институты (NIPR) метеорит коллекциясен өйрәнәбез (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 һәм CY: Y 980115).
SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS һәм TEM анализы өчен кораллар арасында күчерү өчен, без алдагы тикшеренүләрдә тасвирланган универсаль ультра-нечкә үрнәк тотучыны кулландык38.
Ryugu үрнәкләренең SR-XCT анализы BL20XU/SPring-8 интеграцияләнгән КТ системасы ярдәмендә башкарылды. Интегральләштерелгән КТ системасы төрле үлчәү режимнарыннан тора: үрнәкнең бөтен структурасын төшерү өчен киң күрү кыры һәм түбән ачыклык (WL) режимы, үрнәк мәйданын төгәл үлчәү өчен тар күрү кыры һәм югары ачыклык (NH) режимы. Үрнәк күләменең дифракция үрнәген алу өчен кызыксыну һәм рентгенограммалар, һәм үрнәктәге горизонталь яссылык минераль фазаларының 2D диаграммасын алу өчен XRD-CT башкару. Барлык үлчәүләрне дә үрнәк тотучыны нигездән алу өчен урнаштырылган системаны кулланмыйча башкарып була, бу төгәл КТ һәм XRD-CT үлчәүләрен тәэмин итә. WL режимындагы рентген детекторы (BM AA40P; Hamamatsu Photonics) өстәмә 4608 × 4608 пиксельле металл-оксид-ярымүткәргеч (CMOS) камера (C14120-20P; Hamamatsu Photonics) белән җиһазландырылган, ул 10 лютеций алюминий гранат монокристалл калынлыгы мкм (Lu3Al5O12:Ce) һәм реле линзасыннан торган сцинтиллятор белән җиһазландырылган. WL режимындагы пиксель зурлыгы якынча 0,848 мкм тәшкил итә. Шулай итеп, WL режимындагы күрү кыры (FOV) офсетлы КТ режимында якынча 6 мм тәшкил итә. NH режимындагы рентген детекторы (BM AA50; Hamamatsu Photonics) 20 мкм калынлыктагы гадолиний-алюминий-галлий гранаты (Gd3Al2Ga3O12) сцинтилляторы, 2048 × 2048 пиксель чишелешле CMOS камерасы (C11440-22CU; Hamamatsu Photonics) һәм ×20 линза белән җиһазландырылган. NH режимындагы пиксель зурлыгы ~0,25 мкм, ә күрү кыры ~0,5 мм. XRD режимындагы детектор (BM AA60; Hamamatsu Photonics) 50 мкм калынлыктагы P43 (Gd2O2S:Tb) порошок экраныннан, 2304 × 2304 пиксель чишелешле CMOS камерасыннан (C15440-20UP; Hamamatsu Photonics) һәм реле линзасыннан торган сцинтиллятор белән җиһазландырылган. Детекторның эффектив пиксель зурлыгы 19,05 мкм һәм күрү кыры 43,9 мм2. FOVны арттыру өчен, без WL режимында офсетлы КТ процедурасын кулландык. КТ реконструкциясе өчен тапшырылган яктылык сурәте әйләнү күчәре тирәли горизонталь рәвештә чагылган 180° - 360° диапазонындагы сурәттән һәм 0° - 180° диапазонындагы сурәттән тора.
Рентген нуры режимында рентген нуры Френель зонасы пластинасы белән фокуслана. Бу режимда детектор үрнәктән 110 мм арттарак урнаштырыла, ә нур тукталышы детектордан 3 мм алдарак урнашкан. 2θ диапазонындагы дифракция сурәтләре 1,43° тан 18,00° ка кадәр (рәшәткә адымы d = 16,6–1,32 Å) рентген ноктасы детекторның күрү кырының аскы өлешенә фокусланган хәлдә алынган. Үрнәк вертикаль рәвештә даими интерваллар белән хәрәкәтләнә, һәр вертикаль сканерлау адымы өчен ярты әйләнеш. Әгәр минераль кисәкчәләр 180° ка әйләнгәндә Брэгг шартын канәгатьләндерсә, минераль кисәкчәләрнең горизонталь яссылыкта дифракциясен алу мөмкин. Аннары дифракция сурәтләре һәр вертикаль сканерлау адымы өчен бер сурәткә берләштерелгән. SR-XRD-CT анализ шартлары SR-XRD анализы шартлары белән диярлек бер үк. XRD-CT режимында детектор үрнәктән 69 мм арттарак урнаштырылган. 2θ диапазонындагы дифракция рәсемнәре 1,2° тан 17,68° ка кадәр (d = 19,73 тан 1,35 Å га кадәр), монда рентген нуры да, нур чикләүче дә детекторның күрү кыры үзәге белән бер сызыкта урнашкан. Үрнәкне горизонталь рәвештә сканерлагыз һәм үрнәкне 180° ка әйләндерегез. SR-XRD-CT рәсемнәре пик минераль интенсивлыгы белән пиксель кыйммәтләре буларак торгызылды. Горизонталь сканерлау белән үрнәк гадәттә 500–1000 адымда сканерлана.
Барлык экспериментлар өчен дә рентген энергиясе 30 кэВ дәрәҗәсендә билгеләнгән, чөнки бу диаметры якынча 6 мм булган метеоритларга рентген нурларының үтеп керүенең түбән чиге. 180° әйләнү вакытында барлык КТ үлчәүләре өчен алынган рәсемнәр саны 1800 (офсетлы КТ программасы өчен 3600), ә рәсемнәрнең экспозиция вакыты WL режимында 100 мс, NH режимында 300 мс, XRD өчен 500 мс һәм XRD-CT өчен 50 мс мс тәшкил иткән. Гадәти үрнәк сканерлау вакыты WL режимында якынча 10 минут, NH режимында 15 минут, XRD өчен 3 сәгать һәм SR-XRD-CT өчен 8 сәгать тәшкил итә.
КТ рәсемнәре конволюцион кире проекция ярдәмендә торгызылды һәм 0 дән 80 см-1 гә кадәр сызыкча кимү коэффициенты өчен нормальләштерелде. 3D мәгълүматларын анализлау өчен Slice программасы, ә рентген мәгълүматларын анализлау өчен muXRD программасы кулланылды.
Эпоксидлы Рюгу кисәкчәләре (A0029, A0037, C0009, C0014 һәм C0068) коры шартларда өслектә 0,5 мкм (3M) алмаз пленкасы дәрәҗәсенә кадәр әкренләп ялтыратылган, ялтырату процессында материалның өслеккә тиюен булдырмаган. Һәр үрнәкнең ялтыратылган өслеге башта яктылык микроскопиясе белән тикшерелгән, аннары энергия дисперсиясе спектрометры (AZtec) рәсеме белән җиһазландырылган JEOL JSM-7100F SEM ярдәмендә үрнәкләрнең минералогия һәм текстура рәсемнәре (BSE) һәм сыйфатлы NIPR элементлары алынган. Һәр үрнәк өчен төп һәм кече элементларның эчтәлеге электрон зонд микроанализаторы (EPMA, JEOL JXA-8200) ярдәмендә анализланган. Филлосиликат һәм карбонат кисәкчәләрен 5 нАда, табигый һәм синтетик стандартларны 15 кэВда, сульфидларны, магнетитны, оливинны һәм пироксенны 30 нАда анализлагыз. Модаль дәрәҗәләр элемент карталарыннан һәм BSE рәсемнәреннән ImageJ 1.53 программасы ярдәмендә исәпләнде, һәр минерал өчен теләсә нинди рәвештә билгеләнгән тиешле бусагалар белән.
Кислород изотоплары анализы Ачык Университетта (Милтон Кейнс, Бөекбритания) инфракызыл лазер фторлаштыру системасы ярдәмендә үткәрелде. Hayabusa2 үрнәкләре корылмалар арасында күчерү өчен азот тутырылган савытларда Ачык Университет 38гә китерелде.
Үрнәкне йөкләү азотлы перчатка тартмасында башкарылды, анда кислород дәрәҗәсе 0,1% тан түбәнрәк иде. Hayabusa2 аналитик эше өчен яңа Ni үрнәге тотучы ясалды, ул ике генә үрнәк тишекләреннән (диаметры 2,5 мм, тирәнлеге 5 мм) тора, берсе Hayabusa2 кисәкчәләре өчен, икенчесе обсидиан эчке стандарты өчен. Анализ вакытында, Hayabusa2 материалын үз эченә алган үрнәк коесы лазер реакциясе вакытында үрнәкне тоту өчен якынча 1 мм калынлыктагы һәм 3 мм диаметрлы эчке BaF2 тәрәзәсе белән капланды. Үрнәккә BrF5 агымы Ni үрнәге тотучысында киселгән газ катнашмасы каналы белән тотылды. Үрнәк камерасы шулай ук ​​вакуум фторлаштыру линиясеннән алынырлык итеп үзгәртелде һәм аннары азот белән тутырылган перчатка тартмасында ачылырлык итеп. Ике кисәкле камера бакыр прокладкалы компрессия герметикасы һәм EVAC Quick Release CeFIX 38 чылбыр кыскычы белән герметикланды. Камераның өске өлешендәге 3 мм калынлыктагы BaF2 тәрәзәсе үрнәкне бер үк вакытта күзәтергә һәм лазер белән җылытырга мөмкинлек бирә. Үрнәкне йөкләгәннән соң, камераны кабат кысыгыз һәм фторланган линиягә кабат тоташтырыгыз. Анализ алдыннан, үрнәк камерасы төнлә вакуум астында якынча 95°C кадәр җылытылды, адсорбцияләнгән дымны бетерү өчен. Төнлә җылытканнан соң, камера бүлмә температурасына кадәр суытылды, аннары үрнәк күчерү вакытында атмосферага ачык калган өлеш дымны бетерү өчен өч аликвот BrF5 белән чистартылды. Бу процедуралар Hayabusa 2 үрнәгенең атмосферага ачык булмавын һәм үрнәк төяү вакытында атмосферага чыгарылган фторланган линия өлешенең дым белән пычранмавын тәэмин итә.
Ryugu C0014-4 һәм Orgueil (CI) кисәкчәләре үрнәкләре модификацияләнгән "бер" режимда анализланды42, ә Y-82162 (CY) анализы берничә үрнәк коесы булган бер табакта41 үткәрелде. Аларның сусыз составы аркасында, CY хондритлары өчен бер ысул куллану кирәк түгел. Үрнәкләр BrF5 катнашында XYZ гантрисына урнаштырылган 50 Вт (10,6 мкм) көчкә ия Photon Machines Inc. инфракызыл CO2 лазеры ярдәмендә җылытылды. Кертелгән видеосистема реакция барышын күзәтә. Фторлаштырудан соң, аерылган O2 ике криоген азот тозагы һәм артык фторны бетерү өчен җылытылган KBr катламы ярдәмендә чистартылды. Чистартылган кислородның изотоп составы якынча 200 масса чишелеше белән Thermo Fisher MAT 253 ике каналлы масса-спектрометрында анализланды.
Кайбер очракларда, үрнәк реакциясе вакытында бүленеп чыккан газсыман O2 күләме 140 мкг дан кимрәк булган, бу MAT 253 масса-спектрометрындагы сильфон җайланмасын куллануның якынча чиге. Бу очракларда анализ өчен микрокүләмнәр кулланыгыз. Hayabusa2 кисәкчәләрен анализлаганнан соң, обсидиан эчке эталоны фторланган һәм аның кислород изотопы составы билгеләнгән.
NF+ NF3+ фрагментының ионнары 33 массалы (16O17O) нурга комачаулый. Бу потенциаль проблеманы бетерү өчен, күпчелек үрнәкләр криоген аеру процедуралары ярдәмендә эшкәртелә. Моны MAT 253 анализы алдыннан алга таба юнәлештә яки анализланган газны махсус молекуляр элегенә кире кайтарып һәм криоген аерудан соң кабат үткәрү юлы белән икенче анализ буларак эшләргә мөмкин. Криоген аеру сыек азот температурасында молекуляр элегенә газ бирүне һәм аннары аны -130°C температурада беренчел молекуляр элегенә чыгаруны үз эченә ала. Киң күләмле сынаулар күрсәткәнчә, NF+ беренче молекуляр элегендә кала һәм бу ысулны кулланганда әһәмиятле фракцияләшү булмый.
Безнең эчке обсидиан стандартларының кабатланган анализларына нигезләнеп, системаның сильфон режимындагы гомуми төгәллеге: δ17O өчен ±0,053‰, δ18O өчен ±0,095‰, Δ17O өчен ±0,018‰ (2 сд). Кислород изотопы анализы стандарт дельта билгеләмәсендә бирелә, анда delta18O түбәндәгечә исәпләнә:
Шулай ук ​​δ17O өчен 17O/16O нисбәтен кулланыгыз. VSMOW - Вена уртача диңгез суы стандарты өчен халыкара стандарт. Δ17O җир фракцияләү сызыгыннан тайпылышны күрсәтә, һәм исәпләү формуласы: Δ17O = δ17O – 0,52 × δ18O. 3 нче өстәмә таблицада күрсәтелгән барлык мәгълүматлар да араларны төзәтү өчен кулланылган.
Кочи үзәк үрнәк алу институтының JAMSTEC'тагы Hitachi High Tech SMI4050 FIB коралы ярдәмендә Ryugu кисәкчәләреннән якынча 150 дән 200 нм га кадәр калынлыктагы кисемтәләр алынды. Игътибар итегез, барлык FIB кисемтәләр дә N2 газ белән тутырылган савытлардан объектлар арасында күчерү өчен алынганнан соң эшкәртелмәгән кисәкчәләрнең эшкәртелмәгән кисәкчәләреннән алынды. Бу кисәкчәләр SR-CT ярдәмендә үлчәнмәде, ләкин углерод K-кырые спектрына тәэсир итә алырлык потенциаль зыян һәм пычранудан саклану өчен җир атмосферасына минималь йогынты ясап эшкәртелде. Вольфрам саклагыч катламы урнаштырылганнан соң, кызыксыну өлкәсе (25 × 25 мкм2 кадәр) киселде һәм 30 кВ тизләнеш көчәнешендә Ga+ ион нуры белән сирәкләнде, аннары 5 кВ һәм өслек зыянын минимальләштерү өчен 40 пА зонд тогы белән. Аннары ультра нечкә кисемтәләр FIB белән җиһазландырылган микроманипулятор ярдәмендә зурайтылган бакыр челтәргә (Kochi челтәре) 39 урнаштырылды.
Рюгу A0098 (1,6303 мг) һәм C0068 (0,6483 мг) гранулалары җир атмосферасы белән бернинди бәйләнешсез, SPring-8'дә саф азот белән тутырылган перчатка тартмасында югары чисталыклы полиэтилен битләренә ике тапкыр ябыштырылды. JB-1 (Япониянең Геологик тикшеренүләре тарафыннан бирелгән геологик эталон тау токымы) өчен үрнәк әзерләү Токио Метрополитен Университетында башкарылды.
INAA Киото университетының Интегральләштерелгән Радиация һәм Ядро Фәннәре Институтында үткәрелә. Үрнәкләр элементларны санлаштыру өчен кулланылган нуклидның яртылаш таркалу чорына карап сайланган төрле нурландыру цикллары белән ике тапкыр нурландырылды. Башта үрнәк пневматик нурландыру трубкасында 30 секунд дәвамында нурландырылды. 3 нче рәсемдә җылылык һәм тиз нейтроннар агымнары Mg, Al, Ca, Ti, V һәм Mn эчтәлеген билгеләү өчен 4,6 × 1012 һәм 9,6 × 1011 см-2 с-1 тәшкил итә. MgO (99,99% сафлык, Soekawa Chemical), Al (99,9% сафлык, Soekawa Chemical) һәм Si металлы (99,999% сафлык, FUJIFILM Wako Pure Chemical) кебек химик матдәләр дә (n, n) кебек комачаулаучы ядро ​​реакцияләрен төзәтү өчен нурландырылды. Нейтрон агымындагы үзгәрешләрне төзәтү өчен үрнәк шулай ук ​​натрий хлориды (99,99% сафлык; MANAC) белән нурландырылды.
Нейтрон нурландырудан соң, тышкы полиэтилен катламы яңасына алыштырылды, һәм үрнәк һәм эталон тарафыннан чыгарылган гамма-нурлану шунда ук Ge детекторы белән үлчәнде. Шул ук үрнәкләр пневматик нурландыру трубкасында 4 сәгать дәвамында кабат нурландырылды. 2 нче трубкада Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, Se, Sb, Os, Ir һәм Au ны билгеләү өчен 5,6 · 1012 һәм 1,2 · 1012 см-2 s-1 термик һәм тиз нейтрон агымнары бар. Ga, As, Se, Sb, Os, Ir һәм Au контроль үрнәкләре ике фильтр кәгазенә бу элементларның билгеле концентрацияләренең стандарт эремәләренең тиешле күләмнәрен (10нан 50 мкг га кадәр) кулланып нурландырылды, аннары үрнәкләр нурландырылды. Гамма-нурлану күләмен санау Киото университетының Интегральләштерелгән радиация һәм атом фәннәре институтында һәм Токио метрополитен университетының RI тикшеренү үзәгендә башкарылды. INAA элементларын санлы билгеләү өчен аналитик процедуралар һәм белешмә материаллар безнең алдагы эшебездә тасвирланганнар белән бер үк.
NIPRда Рюгу үрнәкләренең A0029 (<1 мг), A0037 (≪1 мг) һәм C0087 (<1 мг) дифракция үрнәкләрен җыю өчен рентген дифрактометры (Rigaku SmartLab) кулланылды. NIPRда Рюгу үрнәкләренең A0029 (<1 мг), A0037 (≪1 мг) һәм C0087 (<1 мг) дифракция үрнәкләрен җыю өчен рентген дифрактометры (Rigaku SmartLab) кулланылды. Рентгеновский диом атом серита (Ригаку СмартЛаб) использовали для сбора ди өлкәционных картин оборцов Рюгу А0029 (<1 мг), A0037 (≪1 мг) и C0087 (<1 мг) в NIPR. NIPRда Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (≪1 мг) һәм C0087 (<1 мг) үрнәкләренең дифракция үрнәкләрен җыю өчен рентген дифрактометры (Rigaku SmartLab) кулланылды.使用 X 射线衍射仪 (Ригаку СмартЛаб) 在 NIPR 收集 Рюгу 样品 A0029 (<1 мг) 、 A0037 (<1 мг) 和 C0087 (<1 мг) 的衍射图案。使用 X 射线衍射仪 (Ригаку СмартЛаб) 在 NIPR 收集 Рюгу 样品 A0029 (<1 мг) 、 A0037 (<1 мг) 和 C0087 (<1 мг) 的衍射图案。 Рифу А0029 (<1 мг), А0037 (<1 мг) и C0087 (<1 мг) были получены в NIPR с использованием рентгеновского диаметететра (Ригаку СмартЛаб). Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (<1 мг) һәм C0087 (<1 мг) үрнәкләренең рентген дифракция үрнәкләре NIPRда рентген дифрактометры (Rigaku SmartLab) ярдәмендә алынган.Барлык үрнәкләр дә кремний чагылышсыз пластинада вак порошок рәвешендә сапфир пыяла пластина ярдәмендә тартылды, аннары кремний чагылышсыз пластинага тигез итеп сыеклык (су яки спирт) кулланмыйча таратылды. Үлчәү шартлары түбәндәгечә: Cu Kα рентген нурланышы 40 кВ трубка көчәнешендә һәм 40 мА трубка тогында барлыкка килә, чикләнгән ярык озынлыгы 10 мм, дивергенция почмагы (1/6)°, яссылык эчендә әйләнү тизлеге 20 әйләнү/мин, һәм диапазоны 2θ (икелә Брэгг почмагы) 3-100° һәм анализлау өчен якынча 28 сәгать кирәк. Bragg Brentano оптикасы кулланылды. Детектор - бер үлчәмле кремний ярымүткәргеч детектор (D/teX Ultra 250). Cu Kβ рентген нурлары Ni фильтры ярдәмендә алынды. Кулланылган үрнәкләрне кулланып, синтетик магний сапонитының (JCSS-3501, Kunimine Industries CO. Ltd), серпентинның (яфрак серпентин, Miyazu, Nikka) һәм пирротинның (моноклиник 4C, Чихуа, Мексика Ваттс) үлчәүләре чагыштырылды, пикларны ачыклау һәм Халыкара Дифракция Мәгълүматлары Үзәгенең порошок файл мәгълүматлары дифракция мәгълүматларын куллану, доломит (PDF 01-071-1662) һәм магнетит (PDF 00-019-0629). Рюгудан алынган дифракция мәгълүматлары шулай ук ​​гидроүзгәртелгән углеродлы хондритлар, Orgueil CI, Y-791198 CM2.4 һәм Y 980115 CY (III җылыту стадиясе, 500–750°C) турындагы мәгълүматлар белән чагыштырылды. Чагыштыру Orgueil белән охшашлыклар күрсәтте, ләкин Y-791198 һәм Y 980115 белән түгел.
FIB-тан ясалган үрнәкләрнең ультранечкә кисемтәләренең углерод кырые K белән NEXAFS спектрлары Молекуляр фәннәр институтының (Оказаки, Япония) UVSOR синхротрон корылмасында STXM BL4U каналы ярдәмендә үлчәнде. Френель зонасы пластинасы белән оптик фокусланган нурның нокта зурлыгы якынча 50 нм тәшкил итә. Якын кыр өлкәсенең нечкә структурасы өчен энергия адымы 0,1 эВ (283,6–292,0 эВ) һәм алгы һәм арткы фронт өлкәләре өчен 0,5 эВ (280,0–283,5 эВ һәм 292,5–300,0 эВ). Һәр сурәт пикселе өчен вакыт 2 мс итеп билгеләнде. Эвакуациядән соң, STXM аналитик камерасы якынча 20 мбар басым астында гелий белән тутырылды. Бу камерадагы һәм үрнәк тотучыдагы рентген оптикасы җиһазларының термик дрейфын минимальләштерергә, шулай ук ​​үрнәкнең зарарлануын һәм/яки оксидлашуын киметергә ярдәм итә. NEXAFS K-edge углерод спектрлары aXis2000 программасы һәм STXM мәгълүмат эшкәртү программасы ярдәмендә катламлы мәгълүматлардан булдырылган. Үрнәк күчерү өчен савыт һәм перчатка тартмасы үрнәкнең оксидлашуын һәм пычрануын булдырмас өчен кулланыла икәнен истә тотыгыз.
STXM-NEXAFS анализыннан соң, Ryugu FIB кисәкләренең водород, углерод һәм азотның изотоп составы JAMSTEC NanoSIMS 50L белән изотоп сурәтләү ысулы белән анализланды. Үрнәктә якынча 24 × 24 мкм2 - 30 × 30 мкм2 мәйданда углерод һәм азот изотоплары анализы өчен якынча 2 пА һәм водород изотоплары анализы өчен якынча 13 пА фокусланган Cs+ беренчел нуры растерлаштырылды. Чагыштырмача көчле беренчел нур тогында 3 минут алдан сиптергәннән соң, һәр анализ икенчел нур интенсивлыгы тотрыкланганнан соң башланды. Углерод һәм азот изотопларын анализлау өчен, якынча 9000 масса чишелеше белән җиде электрон мультиплекслы мультиплекс детекторы ярдәмендә бер үк вакытта 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– һәм 12C15N– сурәтләре алынды, бу барлык тиешле изотоп кушылмаларын аеру өчен җитәрлек. интерференция (мәсәлән, 13C'та 12C1H һәм 12C15N'да 13C14N). Водород изотопларын анализлау өчен, өч электрон тапкырлагыч ярдәмендә күп тапкыр ачыклау белән якынча 3000 масса чишелеше белән 1H-, 2D- һәм 12C- рәсемнәре алынды. Һәр анализ бер үк өлкәнең 30 сканерланган рәсеменнән тора, бер рәсем углерод һәм азот изотоплары анализы өчен 256 × 256 пиксельдән һәм водород изотоплары анализы өчен 128 × 128 пиксельдән тора. Кичектерү вакыты углерод һәм азот изотоплары анализы өчен пиксельгә 3000 мкс һәм водород изотоплары анализы өчен пиксельгә 5000 мкс. Инструменталь масса фракциясен калибрлау өчен без водород, углерод һәм азот изотоплары стандартлары буларак 1-гидроксибензотриазол гидратын кулландык45.
FIB C0068-25 профилендә пресоляр графитның кремний изотоп составын билгеләү өчен, без якынча 9000 масса чишелеше булган алты электрон мультипликаторын кулландык. Рәсемнәр 256 × 256 пиксельдән тора, пиксельгә 3000 мкс тоткарлану вакыты белән. Без кремний пластиналарын водород, углерод һәм кремний изотоплары эталоннары буларак кулланып, масса фракцияләү коралын калибрладык.
Изотоп рәсемнәре NASA'ның NanoSIMS45 сурәтләү программасы ярдәмендә эшкәртелде. Мәгълүматлар электроннарның үле вакытын (44 нс) һәм квази-бер үк вакытта килү эффектларын исәпкә алып төзәтелде. Алу вакытында рәсем дрейфын төзәтү өчен һәр рәсем өчен төрле сканерлау тигезләмәсе кулланылды. Соңгы изотоп рәсеме һәр сканерлау пикселе өчен һәр рәсемнән икенчел ионнар өстәп төзелә.
STXM-NEXAFS һәм NanoSIMS анализыннан соң, шул ук FIB кисемтәләре Кочи, JAMSTECта 200 кВ тизләнеш көчәнешендә трансмиссия электрон микроскобы (JEOL JEM-ARM200F) ярдәмендә тикшерелде. Микроструктура караңгы кырда якты кырлы TEM һәм югары почмаклы сканерлау TEM ярдәмендә күзәтелде. Минерал фазалары нокталы электрон дифракциясе һәм челтәрле полосалы сурәтләү ярдәмендә билгеләнде, ә химик анализ 100 мм2 кремний дрейф детекторы һәм JEOL Analysis Station 4.30 программасы белән EDS ярдәмендә башкарылды. Санлы анализ өчен, һәр элемент өчен характерлы рентген интенсивлыгы TEM сканерлау режимында 30 с билгеләнгән мәгълүмат җыю вакыты, ~100 × 100 нм2 нур сканерлау мәйданы һәм 50 пА нур тогы белән үлчәнде. Катламлы силикатларда (Si + Al)-Mg-Fe нисбәте табигый пиропагарант стандартыннан алынган калынлык өчен төзәтелгән эксперименталь k коэффициенты ярдәмендә билгеләнде.
Бу тикшеренүдә кулланылган барлык рәсемнәр һәм анализлар JAXA мәгълүмат архивлау һәм элемтә системасында (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2 адресы буенча урнаштырылган. Бу мәкаләдә төп мәгълүматлар бирелгән.
Китари, К. һ.б. Hayabusa2 NIRS3 коралы ярдәмендә күзәтелгән 162173 Рюгу астероидының өслек составы. Фән 364, 272–275.
Ким, AJ Ямато тибындагы углеродлы хондритлар (CY): Рюгу астероиды өслегенең аналоглары? Geochemistry 79, 125531 (2019).
Пилоржет, С. һ.б. Рюгу үрнәкләренең беренче состав анализы MicroOmega гиперспектраль микроскопы ярдәмендә башкарылды. National Astron. 6, 221–225 (2021).
Яда, Т. һ.б. С-типтагы Рюгу астероидыннан кайтарылган Hyabusa2 үрнәгенең башлангыч анализы. National Astron. 6, 214–220 (2021).