Nature.com پر جانے کا شکریہ۔آپ جس براؤزر کا ورژن استعمال کر رہے ہیں اسے محدود CSS سپورٹ حاصل ہے۔بہترین تجربے کے لیے، ہم تجویز کرتے ہیں کہ آپ ایک اپ ڈیٹ شدہ براؤزر استعمال کریں (یا انٹرنیٹ ایکسپلورر میں مطابقت موڈ کو غیر فعال کریں)۔اس دوران، مسلسل تعاون کو یقینی بنانے کے لیے، ہم سائٹ کو بغیر اسٹائل اور جاوا اسکرپٹ کے رینڈر کریں گے۔
غیر مستحکم اور نامیاتی مادے سے بھرپور، سی قسم کے کشودرگرہ زمین پر پانی کے اہم ذرائع میں سے ایک ہو سکتے ہیں۔فی الحال، کاربن والے کونڈرائٹس اپنی کیمیائی ساخت کا بہترین اندازہ دیتے ہیں، لیکن شہابیوں کے بارے میں معلومات کو مسخ کیا جاتا ہے: صرف انتہائی پائیدار اقسام ہی ماحول میں داخل ہونے اور پھر زمین کے ماحول کے ساتھ تعامل کرتے ہوئے زندہ رہتی ہیں۔یہاں ہم Hayabusa-2 خلائی جہاز کے ذریعے زمین پر بھیجے گئے بنیادی Ryugu پارٹیکل کے تفصیلی حجمی اور مائیکرو تجزیاتی مطالعہ کے نتائج پیش کرتے ہیں۔Ryugu ذرات کیمیائی طور پر غیر منقطع لیکن پانی سے تبدیل شدہ CI (Iwuna-type) chondrites سے مرکب میں قریبی میچ دکھاتے ہیں، جو نظام شمسی کی مجموعی ساخت کے اشارے کے طور پر بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔یہ نمونہ امیر الفیٹک آرگینکس اور تہہ دار سلیکیٹس کے درمیان ایک پیچیدہ مقامی تعلق کو ظاہر کرتا ہے اور پانی کے کٹاؤ کے دوران زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت تقریباً 30 °C کی نشاندہی کرتا ہے۔ہمیں ڈیوٹیریم اور ڈیازونیم کی کثرت ایک ماورائے شمسی اصل سے مطابقت رکھتی ہے۔Ryugu ذرات سب سے زیادہ غیر آلودہ اور لازم و ملزوم اجنبی مواد ہیں جن کا اب تک مطالعہ کیا گیا ہے اور یہ نظام شمسی کی مجموعی ساخت میں بہترین فٹ بیٹھتا ہے۔
جون 2018 سے نومبر 2019 تک، جاپان ایرو اسپیس ایکسپلوریشن ایجنسی (JAXA) Hayabusa2 خلائی جہاز نے کشودرگرہ ریوگو کا ایک وسیع ریموٹ سروے کیا۔Hayabusa-2 میں Near Infrared Spectrometer (NIRS3) کے ڈیٹا سے پتہ چلتا ہے کہ Ryugu تھرمل اور/یا شاک میٹامورفک کاربوناسیئس کونڈرائٹس سے ملتے جلتے مواد پر مشتمل ہو سکتا ہے۔قریب ترین میچ CY chondrite (Yamato type) 2 ہے۔ ریوگو کے کم البیڈو کی وضاحت کاربن سے بھرپور اجزاء کی ایک بڑی تعداد کے ساتھ ساتھ ذرات کے سائز، پوروسیٹی اور مقامی موسمی اثرات سے کی جا سکتی ہے۔Hayabusa-2 خلائی جہاز نے ریوگا پر دو لینڈنگ کی اور نمونہ جمع کیا۔21 فروری 2019 کو پہلی لینڈنگ کے دوران، سطحی مواد حاصل کیا گیا تھا، جسے ریٹرن کیپسول کے کمپارٹمنٹ A میں محفوظ کیا گیا تھا، اور 11 جولائی 2019 کو دوسری لینڈنگ کے دوران، مواد کو ایک چھوٹے پورٹیبل امپیکٹور کے ذریعے بنائے گئے مصنوعی گڑھے کے قریب جمع کیا گیا تھا۔یہ نمونے وارڈ سی میں محفوظ کیے گئے ہیں۔ JAXA کے زیر انتظام سہولیات میں خصوصی، غیر آلودہ اور خالص نائٹروجن سے بھرے چیمبرز میں اسٹیج 1 میں ذرات کی ابتدائی غیر تباہ کن خصوصیات سے پتہ چلتا ہے کہ Ryugu کے ذرات CI4 کونڈرائٹس سے زیادہ ملتے جلتے تھے اور "مختلف" مختلف سطحوں کی نمائش کرتے ہیں۔Ryugu کی بظاہر متضاد درجہ بندی، CY یا CI chondrites کی طرح، صرف Ryugu ذرات کی تفصیلی آاسوٹوپک، عنصری، اور معدنی خصوصیات کے ذریعے ہی حل کی جا سکتی ہے۔یہاں پیش کردہ نتائج اس بات کا تعین کرنے کے لیے ٹھوس بنیاد فراہم کرتے ہیں کہ کشودرگرہ ریوگو کی مجموعی ساخت کے لیے ان دو ابتدائی وضاحتوں میں سے کون سا امکان زیادہ ہے۔
آٹھ ریوگو چھرے (تقریباً 60mg کل)، چار چیمبر A سے اور چار چیمبر C سے، کوچی ٹیم کے انتظام کے لیے فیز 2 کو تفویض کیا گیا تھا۔مطالعہ کا بنیادی مقصد کشودرگرہ ریوگو کی نوعیت، ماخذ اور ارتقائی تاریخ کو واضح کرنا ہے، اور دوسرے معروف ماورائے زمین کے نمونوں جیسے کونڈرائٹس، بین سیاروں کی دھول کے ذرات (IDPs) اور واپس آنے والے دومکیتوں کے ساتھ مماثلت اور اختلافات کو دستاویز کرنا ہے۔ناسا کے سٹارڈسٹ مشن کے ذریعے جمع کیے گئے نمونے۔
پانچ ریوگو اناج (A0029, A0037, C0009, C0014 اور C0068) کے تفصیلی معدنی تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ وہ بنیادی طور پر باریک اور موٹے دانے والے فائیلوسیلیکیٹس پر مشتمل ہیں (~64–88 والیوم٪؛ تصویر، صفحہ 1)۔اور اضافی جدول 1)۔موٹے دانے والے فائیلوسیلیکیٹس باریک دانے والے، فائیلوسیلیٹ سے بھرپور میٹرکس (سائز میں چند مائکرون سے کم) میں پنیٹ ایگریگیٹس (سائز میں دسیوں مائکرون تک) کے طور پر پائے جاتے ہیں۔پرتوں والے سلیکیٹ ذرات سرپینٹائن – سیپونائٹ سمبیونٹس ہیں (تصویر 1c)۔(Si + Al)-Mg-Fe نقشہ یہ بھی ظاہر کرتا ہے کہ بلک لیئرڈ سلیکیٹ میٹرکس سرپینٹائن اور سیپونائٹ کے درمیان ایک درمیانی ساخت رکھتا ہے (تصویر 2a، b)۔فائیلوسیلیٹ میٹرکس میں کاربونیٹ معدنیات (~2–21 والیم٪)، سلفائیڈ معدنیات (~2.4–5.5 والیم.٪)، اور میگنیٹائٹ (~3.6–6.8 والیم٪) ہوتے ہیں۔اس مطالعے (C0009) میں جانچے گئے ذرات میں سے ایک میں اینہائیڈروس سلیکیٹس (اولیوائن اور پائروکسین) کی تھوڑی مقدار (~ 0.5 والیوم) تھی، جو خام ریوگو پتھر5 کو بنانے والے ماخذ مواد کی شناخت میں مدد کر سکتی ہے۔یہ اینہائیڈروس سلیکیٹ ریوگو چھروں میں نایاب ہے اور صرف C0009 گولی میں اس کی مثبت شناخت کی گئی تھی۔کاربونیٹ میٹرکس میں ٹکڑوں کے طور پر موجود ہوتے ہیں (چند سو مائکرون سے کم)، زیادہ تر ڈولومائٹ، تھوڑی مقدار میں کیلشیم کاربونیٹ اور برینیل کے ساتھ۔میگنیٹائٹ الگ تھلگ ذرات، فریمبائڈز، تختیوں، یا کروی مجموعوں کے طور پر پایا جاتا ہے۔سلفائڈز بنیادی طور پر پائروٹائٹ کے ذریعہ فاسد ہیکساگونل پرزم/پلیٹ یا لیتھس کی شکل میں نمائندگی کرتے ہیں۔میٹرکس میں سب مائیکرون پینٹ لینڈائٹ کی بڑی مقدار ہوتی ہے یا پائروٹائٹ کے ساتھ مل کر۔ کاربن سے بھرپور مراحل (<10 µm سائز میں) phyllosilicate سے بھرپور میٹرکس میں ہر جگہ پائے جاتے ہیں۔ کاربن سے بھرپور مراحل (<10 µm سائز میں) phyllosilicate سے بھرپور میٹرکس میں ہر جگہ پائے جاتے ہیں۔ Богатые углеродом фазы (размером <10 мкм) встречаются повсеместно в богатой филллосиликатами матрице. کاربن سے بھرپور مراحل (<10 µm سائز میں) phyllosilicate سے بھرپور میٹرکس میں ہر جگہ پائے جاتے ہیں۔富含碳的相（尺寸<10 µm）普遍存在于富含层状硅酸盐的基质中.富含碳的相（尺寸<10 µm）普遍存在于富含层状硅酸盐的基质中. Богатые углеродом фазы (размером <10 мкм) преобладают в богатой филлосиликатами матрице. کاربن سے بھرپور مراحل (<10 µm سائز میں) phyllosilicate سے بھرپور میٹرکس میں غالب ہیں۔دیگر ذیلی معدنیات کو ضمنی جدول 1 میں دکھایا گیا ہے۔ C0087 اور A0029 اور A0037 مرکب کے ایکس رے ڈفریکشن پیٹرن سے متعین معدنیات کی فہرست CI (Orgueil) chondrite میں متعین کردہ معدنیات سے بہت مطابقت رکھتی ہے، لیکن C0087 اور A0037 کے ایکس رے ڈائیفریکشن پیٹرن سے بہت زیادہ مطابقت رکھتی ہے، لیکن یہ C0087 اور A0037 کے ایکس رے ڈائیفریکشن پیٹرن سے بہت زیادہ مختلف ہے۔ ڈیٹا اور ضمنی شکل 2)۔ریوگو اناج (A0098, C0068) کے کل عنصر کا مواد بھی chondrite 6 CI (توسیع شدہ ڈیٹا، تصویر 2 اور ضمنی جدول 2) کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے۔اس کے برعکس، CM کونڈرائٹس اعتدال پسند اور انتہائی اتار چڑھاؤ والے عناصر، خاص طور پر Mn اور Zn، اور ریفریکٹری عناصر میں زیادہ 7 میں ختم ہو جاتے ہیں۔کچھ عناصر کے ارتکاز میں بہت فرق ہوتا ہے، جو انفرادی ذرات کے چھوٹے سائز اور اس کے نتیجے میں نمونے لینے کے تعصب کی وجہ سے نمونے کی موروثی نسبت کی عکاسی ہو سکتی ہے۔تمام پیٹرولوجیکل، معدنیات اور عنصری خصوصیات اس بات کی نشاندہی کرتی ہیں کہ ریوگو اناج کونڈرائٹس CI8,9,10 سے بہت ملتے جلتے ہیں۔ایک قابل ذکر رعایت ریوگو اناج میں فیری ہائیڈرائٹ اور سلفیٹ کی عدم موجودگی ہے، جس سے یہ معلوم ہوتا ہے کہ CI کونڈرائٹس میں یہ معدنیات زمینی موسم کی وجہ سے بنی ہیں۔
a، Mg Kα (سرخ)، Ca Kα (سبز)، Fe Kα (نیلے)، اور S Kα (پیلا) خشک پالش والے حصے C0068 کی جامع ایکس رے تصویر۔یہ حصہ تہہ دار سلیکیٹس (سرخ: ~88 والیوم٪)، کاربونیٹ (ڈولومائٹ؛ ہلکا سبز: ~1.6 والیوم٪)، میگنیٹائٹ (نیلے: ~5.3 والیوم٪) اور سلفائڈز (پیلا: سلفائیڈ = ~2.5% والیوم٪) پر مشتمل ہوتا ہے۔ ایف ای ایس آئرن سلفائیڈ ہے؛ میگ – میگنیٹائٹ؛ جوس – صابن کا پتھر؛ ایس آر پی – سرپینٹائن۔ سی، ہائی ریزولوشن ٹرانسمیشن الیکٹران مائیکروسکوپی (TEM) ایک عام سیپونائٹ-سرپینٹائن انٹرگروتھ کی تصویر جس میں سرپینٹائن اور سیپونائٹ جالی بینڈ 0.7 nm اور 1 nm، بالترتیب دکھائے جاتے ہیں۔
Ryugu A0037 (ٹھوس سرخ حلقوں) اور C0068 (ٹھوس نیلے دائروں) کے ذرات کے میٹرکس اور تہہ دار سلیکیٹ (% پر) کی ترکیب (Si+Al)-Mg-Fe ٹرنری سسٹم میں دکھائی گئی ہے۔a، الیکٹران پروب مائیکرو اینالیسس (EPMA) کے نتائج CI chondrites (Ivuna، Orgueil، Alais) کے خلاف بنائے گئے 16 کے مقابلے کے لیے سرمئی میں دکھائے گئے ہیں۔b، اسکیننگ TEM (STEM) اور توانائی کے منتشر ایکس رے سپیکٹروسکوپی (EDS) تجزیہ جو Orgueil9 اور Murchison46 meteorites اور ہائیڈریٹڈ IDP47 کے ساتھ موازنہ کے لیے دکھایا گیا ہے۔آئرن سلفائیڈ کے چھوٹے ذرات سے گریز کرتے ہوئے باریک دانے اور موٹے دانے والے فائیلوسیلیکیٹس کا تجزیہ کیا گیا۔a اور b میں نقطے والی لکیریں saponite اور serpentine کی تحلیل کی لکیریں دکھاتی ہیں۔a میں لوہے سے بھرپور مرکب تہہ دار سلیکیٹ دانوں کے اندر موجود ذیلی مائکرون آئرن سلفائیڈ اناج کی وجہ سے ہو سکتا ہے، جسے EPMA تجزیہ کے مقامی حل سے خارج نہیں کیا جا سکتا۔بی میں سیپونائٹ سے زیادہ سی مواد کے ساتھ ڈیٹا پوائنٹس فائیلوسیلیکیٹ پرت کے بیچوں میں نانوسائزڈ امورفوس سلکان سے بھرپور مواد کی موجودگی کی وجہ سے ہوسکتے ہیں۔تجزیوں کی تعداد: A0037 کے لیے N=69، EPMA کے لیے N=68، C0068 کے لیے N=68، A0037 کے لیے N=19 اور STEM-EDS کے لیے C0068 کے لیے N=27۔c، کونڈرائٹ ویلیوز CI (Orgueil)، CY (Y-82162) اور لٹریچر ڈیٹا (CM اور C2-ung)41,48,49 کے مقابلے میں ٹرائی آکسی پارٹیکل Ryugu C0014-4 کا آاسوٹوپ نقشہ۔ہم نے Orgueil اور Y-82162 meteorites کے لیے ڈیٹا حاصل کیا ہے۔CCAM anhydrous carbonaceous chondrite معدنیات کی ایک لائن ہے، TFL زمین کو تقسیم کرنے والی لائن ہے۔d، Δ17O اور δ18O Ryugu پارٹیکل C0014-4، CI chondrite (Orgueil)، اور CY chondrite (Y-82162) کے نقشے (یہ مطالعہ)۔Δ17O_Ryugu: Δ17O C0014-1 کی قدر۔Δ17O_Orgueil: Orgueil کے لیے اوسط Δ17O قدر۔Δ17O_Y-82162: اوسط Δ17O قدر برائے Y-82162۔لٹریچر 41، 48، 49 سے CI اور CY ڈیٹا بھی موازنہ کے لیے دکھایا گیا ہے۔
آکسیجن کا بڑے پیمانے پر آاسوٹوپ تجزیہ لیزر فلورینیشن (طریقے) کے ذریعے دانے دار C0014 سے نکالے گئے مواد کے 1.83 ملی گرام نمونے پر کیا گیا۔مقابلے کے لیے، ہم نے Orgueil (CI) کی سات کاپیاں (کل ماس = 8.96 mg) اور Y-82162 (CY) (کل ماس = 5.11 ملی گرام) (ضمنی جدول 3) کی سات کاپیاں چلائیں۔
انجیر پر۔2d Y-82162 کے مقابلے Orgueil اور Ryugu کے وزن کے اوسط ذرات کے درمیان Δ17O اور δ18O کی واضح علیحدگی کو ظاہر کرتا ہے۔Ryugu C0014-4 پارٹیکل کا Δ17O 2 sd پر اوورلیپ ہونے کے باوجود Orgeil پارٹیکل سے زیادہ ہے۔Ryugu ذرات میں Orgeil کے مقابلے میں Δ17O قدریں زیادہ ہوتی ہیں، جو 1864 میں اس کے زوال کے بعد سے بعد کی زمینی آلودگی کی عکاسی کر سکتی ہیں۔ زمینی ماحول میں موسم 11 لازمی طور پر ماحولیاتی آکسیجن کے شامل ہونے کے نتیجے میں ہوتا ہے، جس سے مجموعی تجزیہ ٹیریسٹل لائن ٹی ایف ایل کے قریب آتا ہے)۔یہ نتیجہ معدنیات کے اعداد و شمار سے مطابقت رکھتا ہے (پہلے بحث کی گئی) کہ ریوگو اناج میں ہائیڈریٹ یا سلفیٹ نہیں ہوتے ہیں، جبکہ اورجیل۔
مندرجہ بالا معدنی اعداد و شمار کی بنیاد پر، یہ نتائج Ryugu grains اور CI chondrites کے درمیان ایسوسی ایشن کی حمایت کرتے ہیں، لیکن CY chondrites کی ایسوسی ایشن کو مسترد کرتے ہیں۔حقیقت یہ ہے کہ Ryugu کے دانے CY chondrites کے ساتھ منسلک نہیں ہیں، جو پانی کی کمی کی معدنیات کی واضح علامات ظاہر کرتے ہیں، حیران کن ہے۔Ryugu کے مداری مشاہدات سے ظاہر ہوتا ہے کہ یہ پانی کی کمی سے گزر چکا ہے اور اس لیے ممکنہ طور پر CY مواد پر مشتمل ہے۔اس واضح فرق کی وجوہات ابھی تک واضح نہیں ہیں۔دیگر Ryugu ذرات کا آکسیجن آاسوٹوپ تجزیہ ایک ساتھی مقالے 12 میں پیش کیا گیا ہے۔ تاہم، اس توسیعی ڈیٹا سیٹ کے نتائج بھی Ryugu ذرات اور CI کونڈرائٹس کے درمیان تعلق سے مطابقت رکھتے ہیں۔
مربوط مائیکرو تجزیہ تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے (ضمنی شکل 3)، ہم نے فوکسڈ آئن بیم فریکشن (FIB) C0068.25 (Figs. 3a–f) کے پورے سطحی رقبے پر نامیاتی کاربن کی مقامی تقسیم کا جائزہ لیا۔سیکشن C0068.25 میں قریبی کنارے پر کاربن (NEXAFS) کا عمدہ ڈھانچہ ایکس رے جذب کرنے والا سپیکٹرا جس میں کئی فنکشنل گروپس دکھائے گئے ہیں – خوشبودار یا C=C (285.2 eV) C=O (286.5 eV) CH (287.5 eV) اور C(=O)O (287.5 ای وی) کا ڈھانچہ ای وی 28.8 ای وی ای این ای ٹی گراف (287.5 ای وی) ہے۔ 3a)، جس کا مطلب ہے تھرمل تغیر کی کم ڈگری۔C0068.25 کے جزوی آرگینکس کی مضبوط CH چوٹی (287.5 eV) پہلے سے زیر مطالعہ کاربوناسیئس کونڈرائٹس کے ناقابل حل آرگینکس سے مختلف ہے اور یہ IDP14 اور سٹارڈسٹ مشن کے ذریعے حاصل کردہ کامیٹری ذرات سے زیادہ ملتی جلتی ہے۔287.5 eV پر ایک مضبوط CH چوٹی اور 285.2 eV پر بہت کمزور خوشبودار یا C=C چوٹی اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ نامیاتی مرکبات الیفاٹک مرکبات سے بھرپور ہوتے ہیں (تصویر 3a اور ضمنی شکل 3a)۔الیفاٹک نامیاتی مرکبات سے مالا مال علاقے موٹے دانے والے phyllosilicates میں مقامی ہوتے ہیں، نیز ان علاقوں میں جن کی خوشبو کم ہوتی ہے (یا C=C) کاربن کی ساخت (تصویر 3c،d)۔اس کے برعکس، A0037,22 (ضمنی شکل 3) نے جزوی طور پر aliphatic کاربن سے بھرپور علاقوں کا کم مواد دکھایا۔ان اناج کی بنیادی معدنیات کاربونیٹ سے بھرپور ہے، جو کونڈرائٹ CI 16 کی طرح ہے، جو کہ ماخذ کے پانی کی وسیع تبدیلی کی تجویز کرتی ہے (ضمنی جدول 1)۔آکسائڈائزنگ حالات کاربونیٹس سے وابستہ نامیاتی مرکبات میں کاربونیل اور کاربوکسیل فنکشنل گروپس کی زیادہ تعداد کے حق میں ہوں گے۔الیفاٹک کاربن ڈھانچے کے ساتھ آرگینکس کی ذیلی مائکرون تقسیم موٹے دانے والے پرتوں والے سلیکیٹس کی تقسیم سے بہت مختلف ہوسکتی ہے۔phyllosilicate-OH سے وابستہ aliphatic نامیاتی مرکبات کے اشارے Tagish Lake meteorite میں پائے گئے۔مربوط مائیکرو تجزیاتی اعداد و شمار بتاتے ہیں کہ الیفاٹک مرکبات سے بھرپور نامیاتی مادہ C-قسم کے کشودرگرہ میں وسیع ہو سکتا ہے اور phyllosilicates سے قریبی تعلق رکھتا ہے۔یہ نتیجہ Ryugu ذرات میں aliphatic/Aromatic CHs کی پچھلی رپورٹوں سے مطابقت رکھتا ہے جو مائیکرو اومیگا، ایک قریب اورکت ہائپر اسپیکٹرل مائکروسکوپ کے ذریعہ ظاہر کیا گیا ہے۔ایک اہم اور حل طلب سوال یہ ہے کہ کیا اس تحقیق میں دیکھے گئے موٹے دانے والے فائیلوسیلیکیٹس سے وابستہ الیفاٹک کاربن سے بھرپور نامیاتی مرکبات کی منفرد خصوصیات صرف کشودرگرہ ریوگو پر پائی جاتی ہیں۔
a، NEXAFS کاربن سپیکٹرا خوشبودار (C=C) سے بھرپور خطے (سرخ)، الیفاٹک سے بھرپور خطے (سبز) اور میٹرکس (نیلے) میں 292 eV پر معمول بنا۔گرے لائن مرچیسن 13 غیر حل پذیر نامیاتی سپیکٹرم ہے موازنہ کے لیے۔au، ثالثی یونٹ۔b، اسکیننگ ٹرانسمیشن ایکس رے مائکروسکوپی (STXM) کاربن K-edge کی اسپیکٹرل امیج یہ ظاہر کرتی ہے کہ اس حصے پر کاربن کا غلبہ ہے۔c، آرجی بی کمپوزٹ پلاٹ جس میں خوشبودار (C=C) امیر علاقے (سرخ)، الیفاٹک امیر علاقے (سبز) اور میٹرکس (نیلے) ہیں۔d، aliphatic مرکبات سے بھرپور آرگینکس موٹے دانے والے phyllosilicate میں مرتکز ہوتے ہیں، b اور c میں سفید نقطوں والے خانوں سے اس علاقے کو بڑھایا جاتا ہے۔ای، بی اور سی میں سفید نقطے والے خانے سے بڑھے ہوئے علاقے میں بڑے نینو اسپیئرز (ng-1)۔کے لیے: pyrrhotite.Pn: نکل کرومائٹ۔f، Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometry (NanoSIMS)، ہائیڈروجن (1H)، کاربن (12C)، اور نائٹروجن (12C14N) عنصری امیجز، 12C/1H عنصر کے تناسب کی تصاویر، اور کراس δD، δ13C، اور δ15N آاسوٹوپ امیجز - ایکسٹریم سیکشن 1 کے ساتھ۔ ary ٹیبل 4)۔
مرچیسن میٹورائٹس میں نامیاتی مادے کے انحطاط کے متحرک مطالعہ ریوگو اناج سے بھرپور الیفاٹک نامیاتی مادے کی متفاوت تقسیم کے بارے میں اہم معلومات فراہم کر سکتے ہیں۔اس مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ نامیاتی مادے میں الیفاٹک CH بانڈز زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت 30 ° C کے والدین پر برقرار رہتے ہیں اور/ یا وقت کے درجہ حرارت کے تعلقات کے ساتھ تبدیل ہوتے ہیں (مثلاً 200 سال 100 ° C اور 0 ° C 100 ملین سال)۔.اگر پیشگی درجہ حرارت کو ایک خاص وقت سے زیادہ گرم نہیں کیا جاتا ہے، تو phyllosilicate سے بھرپور aliphatic organics کی اصل تقسیم کو محفوظ کیا جا سکتا ہے۔تاہم، ماخذ راک پانی کی تبدیلیاں اس تشریح کو پیچیدہ بنا سکتی ہیں، کیونکہ کاربونیٹ سے بھرپور A0037 کسی بھی کاربن سے بھرپور الیفاٹک خطوں کو phyllosilicates سے وابستہ نہیں دکھاتا ہے۔یہ کم درجہ حرارت کی تبدیلی ریوگو اناج میں کیوبک فیلڈ اسپار کی موجودگی سے تقریباً مساوی ہے (ضمنی جدول 1) 20۔
فریکشن C0068.25 (ng-1; Figs. 3a–c,e) میں ایک بڑا نینو اسپیئر ہوتا ہے جس میں انتہائی خوشبودار (یا C=C)، اعتدال سے الفاٹک، اور C(=O)O اور C=O کا کمزور سپیکٹرا ہوتا ہے۔.aliphatic کاربن کے دستخط chondrites (تصویر 3a) 17,21 سے وابستہ بلک غیر حل پذیر نامیاتی اور نامیاتی نینو اسپیئرز کے دستخط سے مماثل نہیں ہیں۔Tagish جھیل میں نانو اسپیئرز کے رامان اور انفراریڈ سپیکٹروسکوپک تجزیہ سے پتہ چلتا ہے کہ وہ الیفاٹک اور آکسائڈائزڈ نامیاتی مرکبات پر مشتمل ہیں اور ایک پیچیدہ ڈھانچہ 22,23 کے ساتھ بے ترتیب پولی سائکلک خوشبودار نامیاتی مرکبات ہیں۔چونکہ ارد گرد کے میٹرکس میں aliphatic مرکبات سے بھرپور آرگینکس ہوتے ہیں، ng-1 میں aliphatic کاربن کا دستخط ایک تجزیاتی نمونہ ہو سکتا ہے۔دلچسپ بات یہ ہے کہ، ng-1 میں سرایت شدہ امورفوس سلیکیٹس (تصویر 3e) شامل ہیں، ایک ایسی ساخت جس کے بارے میں ابھی تک کسی بھی ماورائے زمینی حیاتیات کی اطلاع نہیں ملی ہے۔بے ساختہ سلیکیٹس ng-1 کے قدرتی اجزا ہو سکتے ہیں یا تجزیہ کے دوران آئن اور/یا الیکٹران بیم کے ذریعے آبی/انہائیڈروس سلیکیٹس کے ایمورفائزیشن کا نتیجہ ہو سکتے ہیں۔
C0068.25 سیکشن (تصویر 3f) کی NanoSIMS آئن امیجز δ13C اور δ15N میں یکساں تبدیلیاں دکھاتی ہیں، سوائے پریسولر اناج کے بڑے 13C افزودگی کے ساتھ 30,811‰ (تصویر 3f میں δ13C امیج میں PG-1) (TSuplementary)۔ایکس رے ایلیمنٹری گرین امیجز اور ہائی ریزولوشن TEM امیجز صرف کاربن کا ارتکاز اور 0.3 nm کے بیسل طیاروں کے درمیان فاصلہ دکھاتی ہیں، جو گریفائٹ سے مساوی ہے۔یہ قابل ذکر ہے کہ δD (841 ± 394‰) اور δ15N (169 ± 95‰) کی قدریں، جو کہ موٹے دانے والے phyllosilicates کے ساتھ وابستہ aliphatic نامیاتی مادے میں افزودہ ہیں، پورے خطے کی اوسط سے قدرے زیادہ نکلی ہیں C = 3 ± 3 ± 5 D)۔‰، δ15N = 67 ± 15 ‰) C0068.25 میں (ضمنی جدول 4)۔اس مشاہدے سے پتہ چلتا ہے کہ موٹے دانے والے فائیلوسیلیکیٹس میں الیفاٹک سے بھرپور آرگینکس آس پاس کے آرگینکس سے زیادہ قدیم ہو سکتے ہیں، کیونکہ بعد میں اصل جسم میں آس پاس کے پانی کے ساتھ آاسوٹوپک تبادلہ ہو سکتا ہے۔متبادل طور پر، یہ آاسوٹوپک تبدیلیاں ابتدائی تشکیل کے عمل سے بھی متعلق ہو سکتی ہیں۔اس کی تشریح کی جاتی ہے کہ CI کونڈرائٹس میں باریک دانے والے پرتوں والے سلیکیٹس اصل موٹے دانے والے اینہائیڈروس سلیکیٹ کلسٹرز کی مسلسل تبدیلی کے نتیجے میں تشکیل پائے تھے۔ہو سکتا ہے کہ الفاٹک سے بھرپور نامیاتی مادہ نظام شمسی کی تشکیل سے پہلے پروٹوپلینیٹری ڈسک یا انٹرسٹیلر میڈیم میں پیشگی مالیکیولز سے تشکیل پائے ہوں، اور پھر ریوگو (بڑے) بنیادی جسم کے پانی کی تبدیلیوں کے دوران ان میں قدرے تبدیلی کی گئی ہو۔ ریوگو کا سائز (<1.0 کلومیٹر) اتنا چھوٹا ہے کہ پانی میں ردوبدل کے لیے اندرونی حرارت کو کافی حد تک برقرار رکھا جا سکتا ہے تاکہ ہائیڈروس معدنیات بن سکیں25۔ ریوگو کا سائز (<1.0 کلومیٹر) اتنا چھوٹا ہے کہ پانی میں ردوبدل کے لیے کافی اندرونی حرارت کو برقرار رکھا جا سکتا ہے تاکہ ہائیڈروس معدنیات بن سکیں25۔ Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло для водного изменения слишком сменения 25۔ سائز (<1.0 کلومیٹر) Ryugu پانی کی معدنیات بنانے کے لیے پانی کی تبدیلی کے لیے کافی اندرونی حرارت کو برقرار رکھنے کے لیے بہت چھوٹا ہے۔ ریگو ریگو Размер Рюгу (<1,0 км) слишком мал, чтобы поддерживать внутреннее тепло для изменения воды с образованием воды с образованиемовымал. ریوگو (<1.0 کلومیٹر) کا حجم پانی کو معدنیات بنانے کے لیے پانی کو تبدیل کرنے کے لیے اندرونی حرارت کو سہارا دینے کے لیے بہت چھوٹا ہے۔لہذا، Ryugu کے پیشرو دسیوں کلومیٹر کے سائز کی ضرورت ہو سکتی ہے۔الیفاٹک مرکبات سے بھرپور نامیاتی مادہ موٹے دانے والے فائیلوسیلیکیٹس کے ساتھ تعلق کی وجہ سے اپنے اصل آاسوٹوپ تناسب کو برقرار رکھ سکتا ہے۔تاہم، ان FIB حصوں میں مختلف اجزاء کے پیچیدہ اور نازک اختلاط کی وجہ سے آاسوٹوپک بھاری کیریئرز کی صحیح نوعیت غیر یقینی ہے۔یہ ریوگو دانے دار یا ان کے آس پاس موجود موٹے فیلوسیلیکیٹس میں الیفاٹک مرکبات سے بھرپور نامیاتی مادے ہو سکتے ہیں۔نوٹ کریں کہ تقریباً تمام کاربوناسیئس کونڈرائٹس (بشمول CI کونڈرائٹس) میں نامیاتی مادہ D میں فائیلوسیلیکیٹس کی نسبت زیادہ امیر ہوتا ہے، سوائے سی ایم پیرس 24، 26 میٹیورائٹس کے۔
A0002.23 اور A0002.26، A0037.22 اور A0037.23 اور C0068.23، C0068.23، C0068.25 اور C0068.26 FIB سلائسز کے حجم δD اور δ15N کے FIB سلائسز کے پلاٹس جو A0002.23 اور A0002.23 کے لیے حاصل کیے گئے ہیں نظام شمسی کی دیگر اشیاء کے ساتھ noSIMS تصویر میں دکھایا گیا ہے۔4 (ضمنی جدول 4) 27,28۔A0002، A0037، اور C0068 پروفائلز میں δD اور δ15N میں حجم کی تبدیلیاں IDP میں موجود لوگوں کے ساتھ مطابقت رکھتی ہیں، لیکن CM اور CI کونڈرائٹس (تصویر 4) سے زیادہ ہیں۔نوٹ کریں کہ دومکیت 29 نمونے (-240 سے 1655‰) کے لیے δD اقدار کی رینج ریوگو سے بڑی ہے۔Ryukyu پروفائلز کے حجم δD اور δ15N، ایک اصول کے طور پر، مشتری خاندان کے دومکیتوں اور اورٹ کلاؤڈ کے اوسط سے چھوٹے ہیں (تصویر 4)۔CI کونڈرائٹس کی نچلی δD اقدار ان نمونوں میں زمینی آلودگی کے اثر کو ظاہر کر سکتی ہیں۔بیلز، لیک ٹیگش، اور آئی ڈی پی کے درمیان مماثلتوں کو دیکھتے ہوئے، ریوگو ذرات میں δD اور δN قدروں میں بڑی تفاوت ابتدائی نظام شمسی میں نامیاتی اور آبی مرکبات کے ابتدائی آاسوٹوپک دستخطوں میں تبدیلیوں کی عکاسی کر سکتی ہے۔Ryugu اور IDP ذرات میں δD اور δN میں اسی طرح کی آاسوٹوپک تبدیلیاں بتاتی ہیں کہ دونوں ایک ہی ماخذ سے مواد سے بن سکتے ہیں۔یہ خیال کیا جاتا ہے کہ آئی ڈی پیز کامیٹری ذرائع سے پیدا ہوتے ہیں 14۔لہذا، Ryugu میں دومکیت جیسا مواد اور/یا کم از کم بیرونی نظام شمسی شامل ہو سکتا ہے۔تاہم، یہ ہمارے یہاں بیان کرنے سے کہیں زیادہ مشکل ہو سکتا ہے کیونکہ (1) بنیادی جسم پر کروی اور D سے بھرپور پانی کا مرکب 31 اور (2) دومکیت کا D/H تناسب کامیٹری سرگرمی کے کام کے طور پر 32۔تاہم، ریوگو ذرات میں ہائیڈروجن اور نائٹروجن آاسوٹوپس کے مشاہدہ شدہ متفاوت ہونے کی وجوہات پوری طرح سے سمجھ میں نہیں آتی ہیں، جزوی طور پر آج دستیاب تجزیوں کی محدود تعداد کی وجہ سے۔ہائیڈروجن اور نائٹروجن آاسوٹوپ سسٹم کے نتائج اب بھی اس امکان کو بڑھاتے ہیں کہ ریوگو میں زیادہ تر مواد نظام شمسی کے باہر سے ہے اور اس طرح دومکیتوں سے کچھ مماثلت ظاہر ہوسکتی ہے۔ریوگو پروفائل نے δ13C اور δ15N (ضمنی جدول 4) کے درمیان کوئی واضح ارتباط نہیں دکھایا۔
Ryugu ذرات (سرخ دائرے: A0002, A0037؛ نیلے دائرے: C0068) کی مجموعی H اور N آاسوٹوپک ترکیب شمسی کی شدت 27، مشتری کا مطلب خاندان (JFC27)، اور اورٹ کلاؤڈ دومکیت (OCC27)، IDP28، اور کاربونیسوس سے منسلک ہے۔meteorite 27 (CI, CM, CR, C2-ung) کا موازنہ۔آاسوٹوپک کمپوزیشن ضمنی جدول 4 میں دی گئی ہے۔ نقطے والی لکیریں H اور N کے لیے زمینی آاسوٹوپ کی قدریں ہیں۔
اتار چڑھاؤ (مثلاً نامیاتی مادّہ اور پانی) کی زمین پر آمدورفت 26,27,33 تشویشناک ہے۔اس تحقیق میں شناخت کیے گئے ریوگو ذرات میں موٹے فائیلوسیلیکیٹس کے ساتھ وابستہ Submicron نامیاتی مادہ اتار چڑھاؤ کا ایک اہم ذریعہ ہو سکتا ہے۔موٹے دانے والے phyllosilicates میں نامیاتی مادّہ باریک دانے والے مادّوں میں نامیاتی مادے کی نسبت انحطاط 16,34 اور زوال 35 سے بہتر ہے۔ذرات میں ہائیڈروجن کی بھاری آئسوٹوپک ترکیب کا مطلب ہے کہ ابتدائی زمین پر اتارے جانے والے اتار چڑھاؤ کا واحد ذریعہ ان کے ہونے کا امکان نہیں ہے۔انہیں ہلکے ہائیڈروجن آئسوٹوپک مرکب کے ساتھ اجزاء کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے، جیسا کہ حال ہی میں سلیکیٹس میں شمسی ہوا سے چلنے والے پانی کی موجودگی کے مفروضے میں تجویز کیا گیا تھا۔
اس مطالعے میں، ہم یہ ظاہر کرتے ہیں کہ CI meteorites، نظام شمسی کی مجموعی ساخت کے نمائندوں کے طور پر اپنی جیو کیمیکل اہمیت کے باوجود، 6,10 زمینی آلودہ نمونے ہیں۔ہم امیر الیفاٹک نامیاتی مادے اور پڑوسی ہائیڈروس معدنیات کے مابین تعامل کے براہ راست ثبوت بھی فراہم کرتے ہیں اور تجویز کرتے ہیں کہ ریوگو میں ماورائے شمسی مواد ہو سکتا ہے۔اس مطالعے کے نتائج واضح طور پر پروٹوسٹیرائڈز کے براہ راست نمونے لینے کی اہمیت اور واپس آنے والے نمونوں کو مکمل طور پر غیر فعال اور جراثیم سے پاک حالات میں منتقل کرنے کی ضرورت کو ظاہر کرتے ہیں۔یہاں پیش کیے گئے شواہد سے پتہ چلتا ہے کہ ریوگو ذرات بلاشبہ لیبارٹری تحقیق کے لیے دستیاب سب سے زیادہ غیر آلودہ نظام شمسی کے مواد میں سے ایک ہیں، اور ان قیمتی نمونوں کا مزید مطالعہ بلاشبہ ابتدائی نظام شمسی کے عمل کے بارے میں ہماری سمجھ کو بڑھا دے گا۔ریوگو ذرات نظام شمسی کی مجموعی ساخت کی بہترین نمائندگی کرتے ہیں۔
سب مائیکرون پیمانے کے نمونوں کے پیچیدہ مائیکرو اسٹرکچر اور کیمیائی خصوصیات کا تعین کرنے کے لیے، ہم نے سنکروٹران ریڈی ایشن پر مبنی کمپیوٹیڈ ٹوموگرافی (SR-XCT) اور SR ایکس رے ڈفریکشن (XRD)-CT، FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM تجزیہ استعمال کیا۔زمین کے ماحول کی وجہ سے کوئی انحطاط، آلودگی، اور باریک ذرات یا مکینیکل نمونوں سے کوئی نقصان نہیں۔اس دوران، ہم نے سکیننگ الیکٹران مائیکروسکوپی (SEM)-EDS، EPMA، XRD، انسٹرومینٹل نیوٹران ایکٹیویشن اینالیسس (INAA)، اور لیزر آکسیجن آاسوٹوپ فلورینیشن آلات کا استعمال کرتے ہوئے منظم حجمی تجزیہ کیا ہے۔پرکھ کے طریقہ کار کو ضمنی شکل 3 میں دکھایا گیا ہے اور ہر پرکھ کو درج ذیل حصوں میں بیان کیا گیا ہے۔
کشودرگرہ ریوگو کے ذرات Hayabusa-2 reentry ماڈیول سے برآمد کیے گئے اور زمین کے ماحول کو آلودہ کیے بغیر جاپان کے Sagamihara میں JAXA کنٹرول سنٹر تک پہنچائے گئے۔JAXA کے زیر انتظام سہولت میں ابتدائی اور غیر تباہ کن خصوصیت کے بعد، ماحولیاتی مداخلت سے بچنے کے لیے سیل کیے جانے والے انٹر سائٹ ٹرانسفر کنٹینرز اور نمونے کے کیپسول بیگ (10 یا 15 ملی میٹر قطر کے نیلم کرسٹل اور سٹینلیس سٹیل، نمونے کے سائز کے لحاظ سے) استعمال کریں۔ماحولy اور/یا زمینی آلودگی (مثلاً پانی کے بخارات، ہائیڈرو کاربن، فضا کی گیسیں اور باریک ذرات) اور نمونوں کی تیاری کے دوران اور اداروں اور یونیورسٹیوں کے درمیان نقل و حمل کے دوران نمونوں کے درمیان کراس آلودگی۔زمین کی فضا (پانی کے بخارات اور آکسیجن) کے ساتھ تعامل کی وجہ سے انحطاط اور آلودگی سے بچنے کے لیے، تمام قسم کے نمونے کی تیاری (بشمول ٹینٹلم چھینی کے ساتھ چپکنا، متوازن ڈائمنڈ وائر آری کا استعمال کرتے ہوئے (میوا فوسس کارپوریشن DWS 3400) اور epoxy کو کاٹنا) تنصیب کے لیے تیاری) کو O20000000 کے تحت پوائنٹ صاف کیا گیا تھا۔ 2 ~50-100 ppm)۔یہاں استعمال ہونے والی تمام اشیاء کو الٹرا پیور واٹر اور ایتھنول کے امتزاج سے مختلف تعدد کی الٹراسونک لہروں کا استعمال کرتے ہوئے صاف کیا جاتا ہے۔
یہاں ہم نیشنل پولر ریسرچ انسٹی ٹیوٹ (NIPR) انٹارکٹک میٹیورائٹ ریسرچ سینٹر (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 اور CY: Y 980115) کے میٹورائٹ کلیکشن کا مطالعہ کرتے ہیں۔
SR-XCT، NanoSIMS، STXM-NEXAFS اور TEM تجزیہ کے آلات کے درمیان منتقلی کے لیے، ہم نے پچھلے مطالعات میں بیان کردہ یونیورسل الٹراتھن نمونہ ہولڈر کا استعمال کیا۔
Ryugu نمونوں کا SR-XCT تجزیہ BL20XU/SPring-8 مربوط CT سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا۔مربوط CT نظام مختلف پیمائش کے طریقوں پر مشتمل ہے: نمونے کے پورے ڈھانچے کو حاصل کرنے کے لیے وسیع فیلڈ آف ویو اور کم ریزولیوشن (WL) موڈ، نمونے کے علاقے کی درست پیمائش کے لیے ویو کا تنگ فیلڈ اور ہائی ریزولوشن (NH) موڈ۔نمونے کے حجم کا ایک پھیلاؤ پیٹرن حاصل کرنے کے لیے دلچسپی اور ریڈیو گراف، اور نمونے میں افقی جہاز کے معدنی مراحل کا 2D خاکہ حاصل کرنے کے لیے XRD-CT انجام دیں۔نوٹ کریں کہ تمام پیمائشیں بلٹ ان سسٹم کا استعمال کیے بغیر نمونہ ہولڈر کو بیس سے ہٹانے کے لیے کی جا سکتی ہیں، جس سے درست CT اور XRD-CT پیمائش کی اجازت دی جا سکتی ہے۔WL موڈ ایکس رے ڈیٹیکٹر (BM AA40P؛ Hamamatsu Photonics) ایک اضافی 4608 × 4608 پکسل میٹل آکسائیڈ سیمی کنڈکٹر (CMOS) کیمرے (C14120-20P؛ ہماتسو فوٹوونکس) کے ساتھ ایک سینٹیلیٹر کے ساتھ لیس تھا جس میں 100000000000000000000000000000000000000 کلو گرام تک کا ایک سینٹیلیٹر تھا O12:Ce) اور ریلے لینس۔WL موڈ میں پکسل کا سائز تقریباً 0.848 µm ہے۔اس طرح، WL موڈ میں فیلڈ آف ویو (FOV) آفسیٹ CT موڈ میں تقریباً 6 ملی میٹر ہے۔NH موڈ ایکس رے ڈیٹیکٹر (BM AA50; Hamamatsu Photonics) 20 µm موٹی gadolinium-aluminium-gallium garnet (Gd3Al2Ga3O12) سینٹیلیٹر سے لیس تھا، ایک CMOS کیمرہ (C11440-22CU) جس کی ریزولوشن pix204 × 204 ہےہماتسو فوٹوونکس) اور ایک × 20 لینس۔NH موڈ میں پکسل کا سائز ~ 0.25 µm ہے اور فیلڈ آف ویو ~ 0.5 mm ہے۔XRD موڈ (BM AA60؛ Hamamatsu Photonics) کے لیے پکڑنے والا ایک سینٹیلیٹر سے لیس تھا جس میں 50 µm موٹی P43 (Gd2O2S:Tb) پاؤڈر اسکرین، ایک 2304 × 2304 پکسل ریزولوشن والا CMOS کیمرہ (C15440-20UP) اور فوٹو میٹ ریل میٹڈیٹیکٹر میں 19.05 µm کا ایک موثر پکسل سائز اور 43.9 mm2 کا فیلڈ آف ویو ہے۔FOV کو بڑھانے کے لیے، ہم نے WL موڈ میں آفسیٹ CT طریقہ کار کا اطلاق کیا۔CT کی تعمیر نو کے لیے منتقل شدہ روشنی کی تصویر 180° سے 360° کی حد میں ایک تصویر پر مشتمل ہوتی ہے جو گردش کے محور کے گرد افقی طور پر منعکس ہوتی ہے، اور ایک تصویر 0° سے 180° کی حد میں ہوتی ہے۔
ایکس آر ڈی موڈ میں، ایکس رے بیم فریسنل زون پلیٹ کے ذریعے فوکس کیا جاتا ہے۔اس موڈ میں، ڈیٹیکٹر کو نمونے کے پیچھے 110 ملی میٹر رکھا جاتا ہے اور بیم سٹاپ پکڑنے والے سے 3 ملی میٹر آگے ہوتا ہے۔2θ رینج میں 1.43° سے 18.00° (گریٹنگ پچ d = 16.6–1.32 Å) میں ڈفریکشن امیجز کو ایکس رے اسپاٹ کے ساتھ حاصل کیا گیا تھا جو ڈیٹیکٹر کے منظر کے نچلے حصے پر مرکوز تھا۔نمونہ باقاعدہ وقفوں پر عمودی طور پر حرکت کرتا ہے، ہر عمودی اسکین مرحلے کے لیے نصف موڑ کے ساتھ۔اگر معدنی ذرات بریگ کی حالت کو 180° سے گھمانے پر پورا کرتے ہیں، تو افقی جہاز میں معدنی ذرات کا پھیلاؤ حاصل کرنا ممکن ہے۔اس کے بعد ہر عمودی اسکین مرحلے کے لئے پھیلاؤ کی تصاویر کو ایک تصویر میں جوڑ دیا گیا تھا۔SR-XRD-CT پرکھ کے حالات تقریباً وہی ہیں جو SR-XRD پرکھ کے ہیں۔XRD-CT موڈ میں، ڈیٹیکٹر کو نمونے کے پیچھے 69 ملی میٹر رکھا جاتا ہے۔1.2° سے 17.68° (d = 19.73 سے 1.35 Å) کے درمیان 2θ رینج میں پھیلاؤ والی تصویریں، جہاں ایکسرے بیم اور بیم محدود کرنے والے دونوں ڈیٹیکٹر کے منظر کے میدان کے مرکز کے مطابق ہیں۔نمونے کو افقی طور پر اسکین کریں اور نمونے کو 180° گھمائیں۔SR-XRD-CT امیجز کو پکسل ویلیو کے طور پر چوٹی کی معدنی شدت کے ساتھ دوبارہ تشکیل دیا گیا تھا۔افقی اسکیننگ کے ساتھ، نمونے کو عام طور پر 500-1000 مراحل میں اسکین کیا جاتا ہے۔
تمام تجربات کے لیے، ایکس رے کی توانائی 30 keV پر طے کی گئی تھی، کیونکہ یہ تقریباً 6 ملی میٹر کے قطر کے ساتھ الکا میں ایکس رے کے داخل ہونے کی نچلی حد ہے۔180° گردش کے دوران تمام CT پیمائشوں کے لیے حاصل کی گئی تصاویر کی تعداد 1800 تھی (آفسیٹ CT پروگرام کے لیے 3600)، اور تصاویر کے لیے نمائش کا وقت WL موڈ کے لیے 100 ms، NH وضع کے لیے 300 ms، XRD کے لیے 500 ms، اور 50 ms تھا۔XRD-CT ms کے لیے ms۔عام نمونہ اسکین کا وقت WL موڈ میں تقریباً 10 منٹ، NH موڈ میں 15 منٹ، XRD کے لیے 3 گھنٹے، اور SR-XRD-CT کے لیے 8 گھنٹے ہے۔
سی ٹی امیجز کو کنوولیشنل بیک پروجیکشن کے ذریعے دوبارہ تشکیل دیا گیا تھا اور 0 سے 80 سینٹی میٹر -1 تک لکیری کشندگی کے گتانک کے لیے معمول بنایا گیا تھا۔سلائس سافٹ ویئر کا استعمال 3D ڈیٹا کا تجزیہ کرنے کے لیے کیا گیا تھا اور muXRD سافٹ ویئر کو XRD ڈیٹا کا تجزیہ کرنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔
Epoxy-fixed Ryugu ذرات (A0029, A0037, C0009, C0014 اور C0068) کو آہستہ آہستہ سطح پر 0.5 µm (3M) ڈائمنڈ لیپنگ فلم کی سطح پر خشک حالت میں پالش کیا گیا، چمکانے کے عمل کے دوران سطح کے ساتھ رابطے میں آنے والے مواد سے گریز کیا گیا۔ہر نمونے کی پالش شدہ سطح کو پہلے ہلکی مائکروسکوپی کے ذریعے جانچا گیا اور پھر انرجی ڈسپرسیو اسپیکٹرومیٹر (AZtec) سے لیس JEOL JSM-7100F SEM کا استعمال کرتے ہوئے نمونوں کی معدنیات اور ساخت کی تصاویر (BSE) اور کوالٹیٹیو NIPR عناصر حاصل کرنے کے لیے الیکٹرانوں کو پیچھے سے دیکھا گیا۔توانائی) تصویر۔ہر نمونے کے لیے، الیکٹران پروب مائیکرو اینالائزر (EPMA، JEOL JXA-8200) کا استعمال کرتے ہوئے بڑے اور معمولی عناصر کے مواد کا تجزیہ کیا گیا۔5 nA پر فائیلوسیلیٹ اور کاربونیٹ کے ذرات، 15 keV پر قدرتی اور مصنوعی معیار، سلفائیڈز، میگنیٹائٹ، اولیوائن، اور پائروکسین کا 30 nA پر تجزیہ کریں۔ہر معدنیات کے لیے من مانی طور پر مقرر کردہ مناسب حد کے ساتھ ImageJ 1.53 سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے عنصر کے نقشوں اور BSE امیجز سے ماڈل گریڈ کا حساب لگایا گیا۔
آکسیجن آاسوٹوپ کا تجزیہ اوپن یونیورسٹی (ملٹن کینز، یو کے) میں انفراریڈ لیزر فلورینیشن سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا۔Hayabusa2 کے نمونے سہولیات کے درمیان منتقلی کے لیے نائٹروجن سے بھرے کنٹینرز میں اوپن یونیورسٹی 38 کو پہنچائے گئے۔
نمونے کی لوڈنگ نائٹروجن گلوو باکس میں کی گئی تھی جس کی نگرانی کی گئی آکسیجن کی سطح 0.1٪ سے کم تھی۔Hayabusa2 کے تجزیاتی کام کے لیے، ایک نیا Ni سیمپل ہولڈر بنایا گیا تھا، جس میں صرف دو نمونے کے سوراخ (قطر 2.5 ملی میٹر، گہرائی 5 ملی میٹر) پر مشتمل تھا، ایک Hayabusa2 کے ذرات کے لیے اور دوسرا obsidian اندرونی معیار کے لیے۔تجزیہ کے دوران، نمونہ کنویں جس میں Hayabusa2 مواد موجود تھا، ایک اندرونی BaF2 ونڈو کے ساتھ تقریباً 1 ملی میٹر موٹی اور 3 ملی میٹر قطر کے ساتھ لیزر ری ایکشن کے دوران نمونے کو رکھنے کے لیے ڈھانپ دیا گیا تھا۔نمونے میں BrF5 کے بہاؤ کو Ni سیمپل ہولڈر میں گیس مکسنگ چینل کٹ کے ذریعے برقرار رکھا گیا تھا۔نمونے کے چیمبر کو بھی دوبارہ ترتیب دیا گیا تھا تاکہ اسے ویکیوم فلورینیشن لائن سے ہٹایا جا سکے اور پھر نائٹروجن سے بھرے دستانے والے باکس میں کھولا جا سکے۔دو ٹکڑوں والے چیمبر کو تانبے کی گیسکیٹڈ کمپریشن سیل اور EVAC کوئیک ریلیز CeFIX 38 چین کلیمپ کے ساتھ سیل کیا گیا تھا۔چیمبر کے اوپری حصے پر 3 ملی میٹر موٹی BaF2 ونڈو نمونے اور لیزر ہیٹنگ کے بیک وقت مشاہدے کی اجازت دیتی ہے۔نمونے کو لوڈ کرنے کے بعد، چیمبر کو دوبارہ کلیمپ کریں اور فلورین والی لائن سے دوبارہ جڑیں۔تجزیہ سے پہلے، نمونے کے چیمبر کو رات بھر تقریباً 95 ° C تک خلا میں گرم کیا جاتا تھا تاکہ کسی جذب شدہ نمی کو دور کیا جا سکے۔رات بھر گرم کرنے کے بعد، چیمبر کو کمرے کے درجہ حرارت پر ٹھنڈا ہونے دیا گیا اور پھر نمونے کی منتقلی کے دوران ماحول کے سامنے آنے والے حصے کو نمی کو دور کرنے کے لیے BrF5 کے تین ایلی کوٹس سے صاف کیا گیا۔یہ طریقہ کار اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ Hayabusa 2 کا نمونہ ماحول کے سامنے نہ آئے اور فلورینیٹڈ لائن کے اس حصے کی نمی سے آلودہ نہ ہو جو نمونے کی لوڈنگ کے دوران فضا میں پہنچایا جاتا ہے۔
Ryugu C0014-4 اور Orgueil (CI) پارٹیکل کے نمونوں کا تجزیہ ایک ترمیم شدہ "سنگل" موڈ42 میں کیا گیا، جبکہ Y-82162 (CY) تجزیہ ایک ہی ٹرے پر ایک سے زیادہ نمونہ کنویں کے ساتھ کیا گیا۔ان کی غیر ہائیڈروس ساخت کی وجہ سے، CY chondrites کے لیے ایک طریقہ استعمال کرنا ضروری نہیں ہے۔نمونوں کو فوٹون مشین انکارپوریٹڈ اورکت CO2 لیزر کا استعمال کرتے ہوئے گرم کیا گیا تھا۔BrF5 کی موجودگی میں XYZ گینٹری پر نصب 50 W (10.6 µm) کی طاقت۔بلٹ ان ویڈیو سسٹم رد عمل کے دوران کی نگرانی کرتا ہے۔فلورینیشن کے بعد، آزاد شدہ O2 کو دو کرائیوجینک نائٹروجن ٹریپس اور KBr کے ایک گرم بستر کا استعمال کرتے ہوئے کسی بھی اضافی فلورین کو دور کرنے کے لیے صاف کیا گیا۔پیوریفائیڈ آکسیجن کی آاسوٹوپک ترکیب کا تجزیہ تھرمو فشر MAT 253 ڈوئل چینل ماس سپیکٹرومیٹر پر کیا گیا جس کی بڑے پیمانے پر ریزولوشن تقریباً 200 ہے۔
کچھ معاملات میں، نمونے کے رد عمل کے دوران جاری ہونے والی گیسیئس O2 کی مقدار 140 µg سے کم تھی، جو MAT 253 ماس اسپیکٹومیٹر پر بیلو ڈیوائس کے استعمال کی تخمینی حد ہے۔ان صورتوں میں، تجزیہ کے لیے مائیکرو حجم استعمال کریں۔Hayabusa2 ذرات کا تجزیہ کرنے کے بعد، obsidian کے اندرونی معیار کو فلورینیٹ کیا گیا اور اس کی آکسیجن آاسوٹوپ کی ساخت کا تعین کیا گیا۔
NF+ NF3+ ٹکڑے کے آئن ماس 33 (16O17O) کے ساتھ بیم میں مداخلت کرتے ہیں۔اس ممکنہ مسئلے کو ختم کرنے کے لیے، زیادہ تر نمونوں پر کرائیوجینک علیحدگی کے طریقہ کار کے ذریعے کارروائی کی جاتی ہے۔یہ MAT 253 تجزیہ سے پہلے آگے کی سمت میں یا دوسرے تجزیہ کے طور پر تجزیہ شدہ گیس کو خصوصی مالیکیولر چھلنی میں واپس کر کے اور کرائیوجینک علیحدگی کے بعد اسے دوبارہ پاس کر کے کیا جا سکتا ہے۔کریوجینک علیحدگی میں مائع نائٹروجن درجہ حرارت پر سالماتی چھلنی کو گیس فراہم کرنا اور پھر اسے -130 ° C کے درجہ حرارت پر ایک بنیادی مالیکیولر چھلنی میں خارج کرنا شامل ہے۔وسیع پیمانے پر جانچ سے پتہ چلتا ہے کہ NF+ پہلی سالماتی چھلنی پر رہتا ہے اور اس طریقہ کار کو استعمال کرتے ہوئے کوئی خاص فرق نہیں ہوتا ہے۔
ہمارے اندرونی اوبسیڈین معیارات کے بار بار کیے جانے والے تجزیوں کی بنیاد پر، بیلو موڈ میں سسٹم کی مجموعی درستگی یہ ہے: ±0.053‰ δ17O کے لیے، ±0.095‰ δ18O کے لیے، ±0.018‰ Δ17O (2 sd) کے لیے۔آکسیجن آاسوٹوپ کا تجزیہ معیاری ڈیلٹا اشارے میں دیا جاتا ہے، جہاں ڈیلٹا 18O کا حساب اس طرح کیا جاتا ہے:
δ17O کے لیے 17O/16O تناسب بھی استعمال کریں۔VSMOW ویانا مین سی واٹر سٹینڈرڈ کے لیے بین الاقوامی معیار ہے۔Δ17O ارتھ فریکشنیشن لائن سے انحراف کی نمائندگی کرتا ہے، اور حساب کا فارمولا ہے: Δ17O = δ17O – 0.52 × δ18O۔ضمنی جدول 3 میں پیش کردہ تمام ڈیٹا کو فرق سے ایڈجسٹ کیا گیا ہے۔
JAMSTEC، کوچی کور سیمپلنگ انسٹی ٹیوٹ میں Hitachi High Tech SMI4050 FIB آلہ کا استعمال کرتے ہوئے Ryugu ذرات سے تقریباً 150 سے 200 nm موٹے حصے نکالے گئے تھے۔نوٹ کریں کہ تمام ایف آئی بی سیکشنز کو این 2 گیس سے بھرے برتنوں سے انٹر آبجیکٹ کی منتقلی کے لیے ہٹائے جانے کے بعد غیر پروسیس شدہ ذرات کے غیر پراسیس شدہ ٹکڑوں سے برآمد کیا گیا تھا۔ان ٹکڑوں کی پیمائش SR-CT کے ذریعے نہیں کی گئی تھی، لیکن ان پر زمین کی فضا میں کم سے کم نمائش کے ساتھ کارروائی کی گئی تھی تاکہ ممکنہ نقصان اور آلودگی سے بچا جا سکے جو کاربن K-edge سپیکٹرم کو متاثر کر سکتے ہیں۔ٹنگسٹن حفاظتی تہہ کے جمع ہونے کے بعد، دلچسپی کا علاقہ (25 × 25 μm2 تک) کو Ga+ آئن بیم کے ساتھ 30 kV کی تیز رفتار وولٹیج پر کاٹ کر پتلا کیا گیا، پھر 5 kV پر اور سطح کے نقصان کو کم کرنے کے لیے 40 pA کا پروب کرنٹ لگایا گیا۔اس کے بعد الٹراتھین حصوں کو FIB سے لیس مائکرو مینیپولیٹر کا استعمال کرتے ہوئے ایک توسیع شدہ تانبے کی جالی (کوچی میش) 39 پر رکھا گیا تھا۔
Ryugu A0098 (1.6303mg) اور C0068 (0.6483mg) چھروں کو زمین کی فضا کے ساتھ کسی تعامل کے بغیر SPring-8 پر خالص نائٹروجن سے بھرے دستانے کے خانے میں خالص اعلیٰ پاکیزگی والی پولیتھین کی چادروں میں دو بار سیل کیا گیا تھا۔ٹوکیو میٹروپولیٹن یونیورسٹی میں JB-1 (جیولوجیکل سروے آف جاپان کی طرف سے جاری کردہ ارضیاتی حوالہ چٹان) کے نمونے کی تیاری کی گئی۔
INAA انسٹی ٹیوٹ فار انٹیگریٹڈ ریڈی ایشن اینڈ نیوکلیئر سائنسز، کیوٹو یونیورسٹی میں منعقد ہوتا ہے۔عنصر کی مقدار کے لیے استعمال ہونے والے نیوکلائڈ کی نصف زندگی کے مطابق منتخب کردہ مختلف شعاع ریزی سائیکلوں کے ساتھ نمونوں کو دو بار شعاع کیا گیا تھا۔سب سے پہلے، نمونے کو 30 سیکنڈ کے لیے نیومیٹک شعاع ریزی ٹیوب میں شعاع کیا گیا تھا۔انجیر میں تھرمل اور تیز نیوٹران کے بہاؤ۔3 بالترتیب 4.6 × 1012 اور 9.6 × 1011 cm-2 s-1 ہیں، Mg، Al، Ca، Ti، V اور Mn کے مواد کا تعین کرنے کے لیے۔کیمیکل جیسے MgO (99.99% پاکیزگی، Soekawa کیمیکل)، Al (99.9% pureity، Soekawa Chemical)، اور Si Metal (99.999% pureity، FUJIFILM Wako Pure Chemical) بھی جوہری رد عمل میں مداخلت کرنے کے لیے درست کرنے کے لیے شعاع ریزی کیے گئے تھے جیسے (n, n)۔نیوٹران فلوکس میں تبدیلیوں کو درست کرنے کے لیے نمونے کو سوڈیم کلورائیڈ (99.99% پاکیزگی؛ MANAC) سے بھی شعاع کیا گیا تھا۔
نیوٹران شعاع ریزی کے بعد، بیرونی پولیتھیلین شیٹ کو ایک نئی سے تبدیل کر دیا گیا، اور نمونے اور حوالہ سے خارج ہونے والی گاما تابکاری کو فوری طور پر جی ڈیٹیکٹر سے ناپا گیا۔انہی نمونوں کو نیومیٹک شعاع ریزی ٹیوب میں 4 گھنٹے کے لیے دوبارہ شعاع ریزی کی گئی۔2 میں Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, Content Se, Sb, Os, Ir اور Au کا تعین کرنے کے لیے بالترتیب 5.6 1012 اور 1.2 1012 cm-2 cm-2 s-1 کے تھرمل اور تیز نیوٹران فلوکس ہیں۔Ga, As, Se, Sb, Os, Ir, اور Au کے کنٹرول نمونوں کو فلٹر پیپر کے دو ٹکڑوں پر ان عناصر کے معلوم ارتکاز کے معیاری حل کی مناسب مقدار (10 سے 50 μg تک) لگا کر شعاع کیا گیا، جس کے بعد نمونوں کی شعاع ریزی کی گئی۔گاما شعاعوں کی گنتی انسٹی ٹیوٹ آف انٹیگریٹڈ ریڈی ایشن اینڈ نیوکلیئر سائنسز، کیوٹو یونیورسٹی اور ٹوکیو میٹروپولیٹن یونیورسٹی کے آر آئی ریسرچ سینٹر میں کی گئی۔INAA عناصر کے مقداری تعین کے لیے تجزیاتی طریقہ کار اور حوالہ جاتی مواد وہی ہیں جو ہمارے پچھلے کام میں بیان کیے گئے ہیں۔
NIPR میں Ryugu نمونے A0029 (<1 mg)، A0037 (≪1 mg) اور C0087 (<1 mg) کے پھیلاؤ کے نمونوں کو جمع کرنے کے لیے ایک ایکس رے ڈفریکٹومیٹر (Rigaku SmartLab) استعمال کیا گیا تھا۔ NIPR میں Ryugu نمونے A0029 (<1 mg)، A0037 (≪1 mg) اور C0087 (<1 mg) کے پھیلاؤ کے نمونوں کو جمع کرنے کے لیے ایک ایکس رے ڈفریکٹومیٹر (Rigaku SmartLab) استعمال کیا گیا تھا۔ Рентгеновский дифрактометр (ریگاکو اسمارٹ لیب) این آئی پی آر میں۔ NIPR میں Ryugu A0029 (<1 mg)، A0037 (≪1 mg)، اور C0087 (<1 mg) نمونوں کے پھیلاؤ کے نمونوں کو جمع کرنے کے لیے ایک ایکس رے ڈفریکٹومیٹر (Rigaku SmartLab) استعمال کیا گیا تھا۔使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) میں NIPR 收集ریوگو 样品A0029 (<1 mg)、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) .使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) میں NIPR 收集ریوگو 样品A0029 (<1 mg)、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) . ریوگو A0029 (<1 ملی گرام)، A0037 (<1 ملی گرام) اور C0087 (<1 ملی گرام) были получены образцов NIPR с Smartgat لیب)۔ Ryugu A0029 (<1 mg)، A0037 (<1 mg) اور C0087 (<1 mg) کے ایکس رے ڈفریکشن پیٹرن NIPR میں ایکس رے ڈفریکٹومیٹر (Rigaku SmartLab) کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کیے گئے تھے۔تمام نمونوں کو سیفائر شیشے کی پلیٹ کا استعمال کرتے ہوئے سلیکون نان ریفلیکٹیو ویفر پر ایک باریک پاؤڈر میں پیس دیا گیا اور پھر بغیر کسی مائع (پانی یا الکحل) کے سلیکون نان ریفلیکٹیو ویفر پر یکساں طور پر پھیلا دیا گیا۔پیمائش کی شرائط حسب ذیل ہیں: Cu Kα ایکس رے تابکاری 40 kV کے ٹیوب وولٹیج اور 40 mA کے ٹیوب کرنٹ پر پیدا ہوتی ہے، سلٹ کی محدود لمبائی 10 ملی میٹر ہے، ڈائیورجن اینگل (1/6) ° ہے، جہاز کے اندر گردش کی رفتار 20 rpm ہے، اور Bragg 20 rpm ہے تجزیہ کرنے میں تقریباً 28 گھنٹے لگتے ہیں۔بریگ برینٹانو آپٹکس استعمال کیے گئے۔ڈیٹیکٹر ایک جہتی سلکان سیمی کنڈکٹر ڈیٹیکٹر (D/teX Ultra 250) ہے۔نی فلٹر کا استعمال کرتے ہوئے Cu Kβ کی ایکس رے ہٹا دی گئیں۔دستیاب نمونوں کا استعمال کرتے ہوئے، مصنوعی میگنیشین سیپونائٹ (JCSS-3501، Kunimine Industries CO. Ltd)، سرپینٹائن (لیف سرپینٹائن، میازو، نیکا) اور پائروٹائٹ (monoclinic 4C، Chihua، Mexico Watts) کی پیمائش کا موازنہ کیا گیا۔ PDF 01-071-1662) اور میگنیٹائٹ (PDF 00-019-0629)۔ریوگو کے تفاوت کے اعداد و شمار کا موازنہ ہائیڈروالٹرڈ کاربونیسیئس کونڈرائٹس، اورگیئل CI، Y-791198 CM2.4، اور Y 980115 CY (ہیٹنگ اسٹیج III، 500–750°C) کے ڈیٹا سے بھی کیا گیا۔موازنہ نے Orgueil کے ساتھ مماثلت ظاہر کی، لیکن Y-791198 اور Y 980115 کے ساتھ نہیں۔
انسٹی ٹیوٹ آف مالیکیولر سائنسز (اوکازاکی، جاپان) میں UVSOR سنکروٹون سہولت میں STXM BL4U چینل کا استعمال کرتے ہوئے FIB سے بنائے گئے نمونوں کے کاربن ایج K کے ساتھ NEXAFS سپیکٹرا کی پیمائش کی گئی۔فریسنل زون پلیٹ کے ساتھ نظری طور پر مرکوز بیم کا اسپاٹ سائز تقریباً 50 nm ہے۔انرجی سٹیپ 0.1 eV ہے قریبی کنارے والے علاقے کی ٹھیک ساخت کے لیے (283.6–292.0 eV) اور 0.5 eV (280.0–283.5 eV اور 292.5–300.0 eV) اگلے اور پچھلے محاذوں کے لیے۔ہر تصویری پکسل کا وقت 2 ms پر سیٹ کیا گیا تھا۔انخلاء کے بعد، STXM تجزیاتی چیمبر تقریبا 20 mbar کے دباؤ پر ہیلیم سے بھرا ہوا تھا۔یہ چیمبر اور نمونہ ہولڈر میں ایکس رے آپٹکس آلات کے تھرمل بہاؤ کو کم کرنے کے ساتھ ساتھ نمونے کے نقصان اور/یا آکسیڈیشن کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔NEXAFS K-edge کاربن سپیکٹرا aXis2000 سافٹ ویئر اور ملکیتی STXM ڈیٹا پروسیسنگ سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے اسٹیک شدہ ڈیٹا سے تیار کیا گیا تھا۔نوٹ کریں کہ نمونے کی منتقلی کے کیس اور گلوو باکس کا استعمال نمونے کے آکسیکرن اور آلودگی سے بچنے کے لیے کیا جاتا ہے۔
STXM-NEXAFS تجزیہ کے بعد، JAMSTEC NanoSIMS 50L کے ساتھ آاسوٹوپ امیجنگ کا استعمال کرتے ہوئے Ryugu FIB سلائسز کے ہائیڈروجن، کاربن، اور نائٹروجن کی آاسوٹوپک ترکیب کا تجزیہ کیا گیا۔نمونے پر تقریباً 24 × 24 µm2 سے 30 × 30 µm2 کے رقبے پر کاربن اور نائٹروجن آاسوٹوپ تجزیہ کے لیے تقریباً 2 PA اور ہائیڈروجن آاسوٹوپ کے تجزیہ کے لیے تقریباً 13 PA کی ایک فوکسڈ Cs+ بنیادی بیم کو راسٹرائز کیا گیا ہے۔نسبتاً مضبوط پرائمری بیم کرنٹ پر 3 منٹ کے پریسپرے کے بعد، ہر تجزیہ ثانوی بیم کی شدت کے استحکام کے بعد شروع کیا گیا۔کاربن اور نائٹروجن آاسوٹوپس کے تجزیہ کے لیے، 12C–، 13C–، 16O–، 12C14N– اور 12C15N– کی تصاویر بیک وقت تقریباً 9000 کے بڑے پیمانے پر ریزولوشن کے ساتھ سات الیکٹران ملٹی پلیئر ملٹی پلیکس ڈٹیکشن کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کی گئیں، جو کہ تمام مرکبات کو الگ کرنے کے لیے موزوں ہے۔مداخلت (یعنی 13C پر 12C1H اور 12C15N پر 13C14N)۔ہائیڈروجن آاسوٹوپس کے تجزیے کے لیے، 1H-، 2D- اور 12C- امیجز تقریباً 3000 کے بڑے پیمانے پر ریزولوشن کے ساتھ حاصل کیے گئے تھے جن میں تین الیکٹران ملٹی پلائر کا استعمال کرتے ہوئے ایک سے زیادہ پتہ لگایا گیا تھا۔ہر تجزیہ اسی علاقے کی 30 اسکین شدہ تصاویر پر مشتمل ہوتا ہے، جس میں ایک تصویر کاربن اور نائٹروجن آاسوٹوپ کے تجزیہ کے لیے 256 × 256 پکسلز اور ہائیڈروجن آاسوٹوپ کے تجزیہ کے لیے 128 × 128 پکسلز پر مشتمل ہوتی ہے۔کاربن اور نائٹروجن آاسوٹوپ کے تجزیہ کے لیے تاخیر کا وقت 3000 µs فی پکسل اور ہائیڈروجن آاسوٹوپ کے تجزیہ کے لیے 5000 µs فی پکسل ہے۔ہم نے 1-ہائیڈروکسی بینزوٹریازول ہائیڈریٹ کو ہائیڈروجن، کاربن اور نائٹروجن آاسوٹوپ معیارات کے طور پر انسٹرومینٹل ماس فریکشنیشن 45 کیلیبریٹ کرنے کے لیے استعمال کیا ہے۔
FIB C0068-25 پروفائل میں پریسولر گریفائٹ کی سلکان آئسوٹوپک ترکیب کا تعین کرنے کے لیے، ہم نے تقریباً 9000 کے بڑے پیمانے پر ریزولوشن کے ساتھ چھ الیکٹران ملٹی پلائرز کا استعمال کیا۔ تصاویر 256 × 256 پکسلز پر مشتمل ہیں جن میں 3000 µs فی پکسل کی تاخیر کا وقت ہے۔ہم نے سلکان ویفرز کو ہائیڈروجن، کاربن، اور سلکان آاسوٹوپ کے معیارات کے طور پر استعمال کرتے ہوئے بڑے پیمانے پر فریکشنیشن کے آلے کو کیلیبریٹ کیا۔
ناسا کے NanoSIMS45 امیجنگ سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے آاسوٹوپ کی تصاویر پر کارروائی کی گئی۔ڈیٹا کو الیکٹران ملٹیپلائر ڈیڈ ٹائم (44 این ایس) اور ارد بیک وقت آمد کے اثرات کے لیے درست کیا گیا تھا۔حصول کے دوران تصویر کے بڑھنے کے لیے درست کرنے کے لیے ہر تصویر کے لیے مختلف اسکین الائنمنٹ۔آخری آاسوٹوپ امیج ہر اسکین پکسل کے لیے ہر امیج سے سیکنڈری آئنوں کو شامل کرکے بنائی جاتی ہے۔
STXM-NEXAFS اور NanoSIMS تجزیہ کے بعد، انہی FIB حصوں کو کوچی، JAMSTEC میں 200 kV کے تیز رفتار وولٹیج پر ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ (JEOL JEM-ARM200F) کا استعمال کرتے ہوئے جانچا گیا۔مائیکرو اسٹرکچر کو روشن فیلڈ ٹی ای ایم اور ایک تاریک فیلڈ میں ہائی اینگل اسکیننگ ٹی ای ایم کا استعمال کرتے ہوئے دیکھا گیا۔معدنی مراحل کی نشاندہی اسپاٹ الیکٹران کے پھیلاؤ اور جالی بینڈ امیجنگ کے ذریعہ کی گئی تھی، اور کیمیائی تجزیہ EDS کے ذریعہ 100 mm2 سلکان ڈرفٹ ڈیٹیکٹر اور JEOL تجزیہ اسٹیشن 4.30 سافٹ ویئر کے ساتھ کیا گیا تھا۔مقداری تجزیہ کے لیے، ہر عنصر کے لیے خصوصیت کے ایکس رے کی شدت کو ٹی ای ایم اسکیننگ موڈ میں 30 سیکنڈ کے ڈیٹا کے حصول کے مقررہ وقت، ~ 100 × 100 nm2 کے بیم اسکیننگ ایریا، اور 50 پی اے کے بیم کرنٹ کے ساتھ ماپا گیا۔پرتوں والے سلیکیٹس میں تناسب (Si + Al)-Mg-Fe کا تعین تجرباتی گتانک k کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا، موٹائی کے لیے درست کیا گیا، قدرتی پائروپگارنیٹ کے معیار سے حاصل کیا گیا۔
اس مطالعہ میں استعمال ہونے والی تمام تصاویر اور تجزیے JAXA ڈیٹا آرکائیونگ اینڈ کمیونیکیشن سسٹم (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2 پر دستیاب ہیں۔یہ مضمون اصل ڈیٹا فراہم کرتا ہے۔
Kitari، K. et al.Asteroid 162173 Ryugu کی سطح کی ساخت جیسا کہ Hayabusa2 NIRS3 آلہ کے ذریعے مشاہدہ کیا گیا ہے۔سائنس 364، 272–275۔
کم، اے جے یاماتو قسم کی کاربوناسیئس کونڈرائٹس (CY): ریوگو کشودرگرہ کی سطح کے مطابق؟جیو کیمسٹری 79، 125531 (2019)۔
Pilorjet، S. et al.Ryugu نمونوں کا پہلا ساختی تجزیہ مائکرو اومیگا ہائپر اسپیکٹرل مائکروسکوپ کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا تھا۔نیشنل ایسٹرون۔6، 221–225 (2021)۔
یادا، ٹی وغیرہ۔Hyabusa2 نمونے کا ابتدائی تجزیہ سی قسم کے کشودرگرہ ریوگو سے واپس آیا۔نیشنل ایسٹرون۔6، 214–220 (2021)۔