Пробите от астероида Рюгу съдържат частици звезден прах, създаден преди раждането на Слънчевата система.

Частиците от материала от Рюгу, уловени от японския космически апарат "Хаябуса 2", изглежда идват от замръзналите покрайнини на Слънчевата система, а не от самия астероид, съобщават учените в списание Science Advances. Тези чужди фрагменти биха могли да осветлят подробности от историята на Слънчевата система.

Намирането на тези фрагменти "е наистина уникално", смята космохимикът Ан Нгуен (Ann Nguyen) от космическия център "Джонсън" на НАСА в Хюстън.

"То ни показва нов тип материал, но също така ни разказва за динамиката на материалите от външната част на Слънчевата система".

Космическият апарат "Хаябуса 2" посети астероида през 2018 и 2019 г., след което се върна на Земята с 5,4 грама от космическата скала през 2020 г. Учените изследват тези проби в лабораторни условия по начини, които не могат да бъдат направени с телескопи или дори с космически кораби, като например да получат подробни измервания на химическия състав.

Досега тези изследвания са показали, че Рюгу е богат на въглерод, че е направен от същия материал като някои от най-редките метеорити, открити на Земята, и че в някакъв момент от миналото си е бил променен от вода.

Учените смятат, че Рюгу се е образувал от отломките на по-голям астероид, който се е разпаднал при сблъсъка и отново се е оформил в хлабава купчина отломки.

Нгуен обаче търси нещо различно.

"Фокусът на моите изследвания са пресоларните зърна", разказва тя. Това малки частици материал, образувани от пепелта на умиращи звезди преди формирането на Слънчевата система.

Тези деликатни зрънца съдържат различни изотопи - атоми на даден елемент, които имат различен брой неутрони - от тези, образувани от Слънцето, което издава техния произход от покрайнините на Слънчевата система и преди нейното образуване.

Нгуен и колегите ѝ изследват два образеца от Рюгу, всеки от които е с размер по-малък от милиметър. След това избират малки парченца скала с размер от 50 до 200 микрометра, наречени класти, които се отличават от останалата част от пробата на Рюгу.

С помощта на сканиращи електронни микроскопи и други техники за визуализация Нгуен и колегите ѝ установяват, че два от кластите са химически различни от останалата част на Рюгу, с по-ниско съдържание на кислород, магнезий и силиций и по-големи количества желязо и сяра.

Снимки с електронен микроскоп на частица материал от Слънчевата система (очертано в бяло) в проба от астероида Рюгу показват, че материалът се различава от останалата част на астероида. Различните цветове подчертават различните елементи в пробата: кислород (пурпурно), магнезий (зелено), силиций (светлосиньо), желязо (тъмносиньо) и сяра (жълто). Парчетата съдържат и зърна от силикати (бели стрелки), които идват извън Слънчевата система. Кредит: A. Nguyen et al/Science Advances 2023

Кластите имат и много по-висока концентрация на пресоларни зърна в сравнение с останалия материал на Рюгу. Зърната съдържат силициев карбид, който лесно се разрушава от водата, плюс допълнително количество органични вещества.

Това означава, че зърната не биха могли да бъдат част от родителското тяло на Рюгу, което е било силно променено от водата. Изследователите смятат, че зърната може да са частици от комета, образувала се във външния пояс на Слънчевата система, където условията са студени и сухи. След това зрънцата са се разпръснали върху отломките, които са образували Рюгу по някое време между разрушаването на първоначалния астероид и образуването на купчината отломки.

"Между тези събития той е събрал другите части, които са дошли от други тела, от различни части на Слънчевата система", разказва Нгуен.

Все още не е ясно как материал от външната Слънчева система е попаднал в Рюгу. Може би астероидът се е формирал по-далеч от Слънцето, и следователно по-близо до пояса на Кайпер, отколкото е днес.

"Интересно е да си представим как се е появил този астероид и какво е събрал по пътя си."

Откритието е "много вълнуващо", коментира космохимикът Филип Хек (Philipp Heck) от Природонаучния музей "Фийлд" в Чикаго, който не е участвал в новата работа.

"Тези класти, които са се включили в Рюгу след формирането му, са наистина ценни. Мисля, че те са дори по-ценни от самата проба от Рюгу".

Кластите могат да разкрият от какво са били съставени частиците, от които се е формирала Слънчевата система.

Представете си диска, от който са се образували планетите, като тесто за хляб, обяснява Хек. След като тестото е добре разбъркано, е трудно да се каже какво е влязло в него. Класти като тези в пробата от Рюгу са като късчета несмесено брашно, които са оцелели непокътнати в крайния хляб, разказва той - не са вкусни, но са много информативни.

"Ако искаме да разберем съставките, от които се е формирала Слънчевата система, първоначалните съставки, трябва да намерим тези много редки, непроменени класти", заявява Хек. "Това е една от тях."

A. Nguyen et al. Abundant presolar grains and primordial organics preserved in carbon-rich exogenous clasts in asteroid Ryugu. Science Advances. Published online July 14, 2023. doi: 10.1126/sciadv.adh1003.

Ryugu asteroid samples are sprinkled with stardust older than the solar system, Science News