Od čega su napravljeni asteroidi?

Povezane objave

• Kako funkcionišu bakterije u zatvorenom prostoru? 10/10
• Novo otkriće: Snežne oluje na Marsu 22/08
• Aplikacija koja omogućava gluvim osobama da “čuju” 16/10

Pre nešto više od 12 meseci, grupa naučnika je sedela u Vumeri, u australijskom zaleđu, čekajući na tračak svetlosti na nebu da potvrdi da se svemirska letelica Hajabusa2 vratila sa svog putovanja na kojem je prikupila mali deo asteroida blizu Zemlje, po imenu Rjugu. Na njihovu nesreću, tog dana je bilo oblačno u Vumeri i nisu videli da je svemirska letelica ušla u atmosferu.

Ipak, pronašli su i preuzeli Hajabusu2, vratili je u Vumeru, očistili je i pregledali.

Kapsula uzorka je uklonjena iz letelice. Bila je u dobrom stanju, nije prešla 60℃ pri ponovnom ulasku, a kapsula zveckala je kada se prevrnula, što sugeriše da je u pitanju bio čvrst uzorak. Održan je njegov vakuum, što je omogućilo da se sakupe svi gasovi koji su ispušteni iz uzorka asteroida, a preliminarna analiza je obavljena u Vumeri.

Godinu dana kasnije, znamo mnogo više o tom uzorku. Proteklog meseca su objavljena tri rada u vezi s prvom analizom uzoraka Rjugu, uključujući i članak u časopisu Science o odnosu između materijala viđenog na asteroidu i uzorka vraćenog na Zemlju.

Ova zapažanja otvaraju prozor u formiranje Sunčevog sistema i pomažu da se razjasni misterija meteorita koja decenijama zbunjuje naučnike.

Krhki fragmenti

Sve u svemu, uzorak je težak oko 5 grama, podeljen između dve lokacije koje su uzorkovane.

Prvi uzorak je došao sa Rjuguove izložene površine. Da bi dobila drugi uzorak, letelica je ispalila mali disk na asteroid da napravi mali krater, a zatim je sakupila uzorak blizu kratera u nadi da će ovaj drugi uzorak sadržati materijal ispod površine, zaštićen od svemirskih vremenskih uslova.

Uzorkovanje su snimile video kamere na letelici Hajabusa2. Kroz detaljnu analizu video snimka, otkriveno je da su oblici čestica izbačenih iz Rjugua tokom kontakta veoma slični česticama izvučenim iz kapsule uzorka. Ovo sugeriše da su oba uzorka zaista reprezentativna po pitanju površine, dok drugi može takođe da sadrži nešto podzemnog materijala, ali to još uvek ne znamo.

U laboratoriji možemo videti da su ovi uzorci izuzetno krhki i da imaju veoma malu gustinu, što ukazuje da su prilično porozni. Imaju konstituciju od gline i tako se i ponašaju.

Rjugu uzorci su takođe veoma tamne boje. U stvari, tamniji su od bilo kog uzorka meteorita ikada pronađenog. Zapažanja na licu mesta na Rjuguu su takođe pokazala ovo.

Ali sada imamo kamen u ruci i možemo ga ispitati i dobiti detalje o tome šta je to.

Misterija meteorita

Sunčev sistem je pun asteroida, komada stena mnogo manjih od planeta. Gledajući asteroide kroz teleskop i analizirajući spektar svetlosti koju reflektuju, većinu njih možemo klasifikovati u tri grupe: C-tip (koji sadrži mnogo ugljenika), M-tip (koji sadrži mnogo metala) i S-tip (koji sadrže mnogo silicijum dioksida).

Kada orbita asteroida dovede do sudara sa Zemljom, u zavisnosti od toga koliko je velik, mogli bismo da ga vidimo kao meteor (zvezda padalica) kako juri nebom dok sagoreva u atmosferi. Ako neki od asteroida preživi da stigne do zemlje, mogli bismo kasnije pronaći preostali komad stene: oni se nazivaju meteoriti.

Većina asteroida koje vidimo kako kruže oko Sunca su tamno obojeni C-tipovi. Na osnovu njihovog spektra, C-tipovi izgledaju veoma slični po sastavu nekoj vrsti meteorita koji se zovu ugljenični hondriti. Ovi meteoriti su bogati organskim i isparljivim jedinjenjima kao što su aminokiseline, i možda su bili izvor proteina semena za stvaranje života na Zemlji.

Međutim, dok je oko 75 odsto asteroida C-tipa, samo 5 odsto meteorita su ugljenični hondriti. Do sada je ovo bila zagonetka: ako su C-tipovi tako česti, zašto ne vidimo njihove ostatke kao meteorite na Zemlji?

Zapažanja i uzorci iz Rjugua su rešili ovu misteriju.

Rjugu uzorci (i verovatno meteoriti sa drugih asteroida tipa C) su previše krhki da bi preživeli ulazak u Zemljinu atmosferu. Ako bi stigli putujući brzinom većom od 15 kilometara u sekundi, što je tipično za meteore, razbili bi se i izgoreli mnogo pre nego što bi stigli do tla.

Zora Sunčevog sistema

Ali Rjugu uzorci su još intrigantniji od toga. Materijal podseća na retku potklasu ugljeničnog hondrita koji se zove CI, gde je C ugljenik, a I se odnosi na meteorit Ivuna pronađen u Tanzaniji 1938.

Ovi meteoriti su deo klana hondrita, ali imaju vrlo malo definišnih čestica koje se nazivaju hondrule, okrugla zrna pretežno olivina, koja su očigledno kristalizovana iz rastopljenih kapljica. CI meteoriti su tamni, ujednačeni i sitnog zrna.

Ovi meteoriti su jedinstveni po tome što su sastavljeni od istih elemenata kao i Sunce, i u istim proporcijama (osim elemenata koji su inače gasovi). Mislimo da je to zato što su CI hondriti formirani u oblak prašine i gasa koji se na kraju srušio i formirao Sunce i ostatak Sunčevog sistema.

Međutim za razliku od stena na Zemlji, gde je 4,5 milijardi godina geološke obrade promenilo proporcije elemenata koje vidimo u kori, CI hondriti su uglavnom netaknuti uzorci planetarnih građevinskih blokova našeg Sunčevog sistema.

Na Zemlji nikada nije pronađeno više od 10 CI hondrita, sa ukupnom poznatom težinom manjom od 20 kilograma. Ovi objekti su ređi od uzoraka Marsa u našim kolekcijama.

Koje su onda šanse da prvi asteroid tipa C koji posetimo bude toliko sličan jednoj od najređih vrsta meteorita?

Verovatno je retkost ovih CI meteorita na Zemlji zaista povezana sa njihovom krhkošću. Teško bi preživeli put kroz atmosferu, a ako bi stigli do površine, prva oluja bi ih pretvorila u lokve blata.

Asteroidne misije kao što su Hajabusa2, njegov prethodnik Hajabusa i NASA-in Osiris-REx, postepeno popunjavaju neke praznine u našem znanju o asteroidima. Donošenjem uzoraka na Zemlju, oni nam omogućavaju da se osvrnemo na istoriju ovih objekata, i nazad na formiranje samog Sunčevog sistema.