Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar Nature.com. Tá tacaíocht theoranta do CSS sa leagan brabhsálaí atá in úsáid agat. Chun an taithí is fearr a fháil, molaimid duit brabhsálaí nuashonraithe a úsáid (nó Mód Comhoiriúnachta a dhíchumasú in Internet Explorer). Idir an dá linn, chun tacaíocht leanúnach a chinntiú, déanfaimid an suíomh a rindreáil gan stíleanna ná JavaScript.
So-ghalaithe agus saibhir in ábhar orgánach, d'fhéadfadh astaróidigh de chineál C a bheith ar cheann de na príomhfhoinsí uisce ar Domhan. Faoi láthair, tugann condrídí ina bhfuil carbón an tuiscint is fearr ar a gcomhdhéanamh ceimiceach, ach tá an fhaisnéis faoi dhreigirítí saobhtha: ní mhaireann ach na cineálacha is marthanaí tar éis dóibh dul isteach san atmaisféar agus ansin idirghníomhú le timpeallacht an domhain. Anseo, cuirimid i láthair torthaí staidéir thoirtmhéadraigh agus mhicrea-anailísigh mhionsonraithe ar an gcáithnín príomhúil Ryugu a seachadadh chuig an Domhan ag an spásárthach Hayabusa-2. Taispeánann cáithníní Ryugu dlúth-chomhoiriúnú i gcomhdhéanamh le condrídí CI (cineál Iwuna) neamhchodánaithe go ceimiceach ach athraithe ag uisce, a úsáidtear go forleathan mar tháscaire ar chomhdhéanamh foriomlán an chórais gréine. Taispeánann an sampla seo caidreamh spásúil casta idir orgánacha ailfatacha saibhre agus sileacáití srathacha agus léiríonn sé uasteocht de thart ar 30 °C le linn creimeadh uisce. Fuaireamar flúirse deoitéiriam agus dé-zóiniam a thagann le bunús eachtarghrianach. Is iad cáithníní Ryugu an t-ábhar eachtrannach is neamh-éillithe agus is doscartha a ndearnadh staidéar air riamh agus is iad is fearr a oireann do chomhdhéanamh foriomlán an chórais gréine.
Ó Mheitheamh 2018 go Samhain 2019, rinne spásárthach Hayabusa2 de chuid Ghníomhaireacht Taiscéalaíochta Aerospáis na Seapáine (JAXA) suirbhé fairsing iargúlta ar an astaróideach Ryugu. Tugann sonraí ón Speictriméadar Infridhearg Gar (NIRS3) ag Hayabusa-2 le fios go bhféadfadh Ryugu a bheith comhdhéanta d'ábhar atá cosúil le condrídí carbónacha a mheiteamorfaíonn go teirmeach agus/nó go turraingeach. Is é an chondrít CY (cineál Yamato) 2 an ceann is gaire dá chéile. Is féidir albedo íseal Ryugu a mhíniú trí láithreacht líon mór comhpháirteanna saibhir i gcarbóin, chomh maith le méid na gcáithníní, an phóiriúlacht, agus éifeachtaí aimsire spásúla. Rinne an spásárthach Hayabusa-2 dhá thuirlingt agus bailíodh samplaí ar Ryuga. Le linn an chéad tuirlingthe ar 21 Feabhra, 2019, fuarthas ábhar dromchla, a stóráladh in urrann A den chapsúl fillte, agus le linn an dara tuirlingthe ar 11 Iúil, 2019, bailíodh ábhar in aice le cráitéar saorga a cruthaíodh le himbhuailteoir beag iniompartha. Stóráiltear na samplaí seo i mBarda C. Léirigh tréithriú neamh-millteach tosaigh na gcáithníní i gCéim 1 i seomraí speisialta, neamh-éillithe agus íon-líonta le nítrigin ag áiseanna atá á mbainistiú ag JAXA gur chosúil na cáithníní Ryugu le condrídí CI4 agus gur léirigh siad “leibhéil éagsúla éagsúlachta”3. Ní féidir an t-aicmiú contrártha ar Ryugu, atá cosúil le condrídí CY nó CI, a réiteach ach trí thréithriú mionsonraithe iseatópach, eiliminteach agus mianreolaíoch cáithníní Ryugu. Soláthraíonn na torthaí a chuirtear i láthair anseo bunús láidir chun a chinneadh cé acu de na míniúcháin réamhchéime seo is dóichí maidir le comhdhéanamh foriomlán an astaróidigh Ryugu.
Sannadh ocht millín Ryugu (thart ar 60mg san iomlán), ceithre cinn ó Sheomra A agus ceithre cinn ó Sheomra C, do Chéim 2 chun foireann Kochi a bhainistiú. Is é príomhchuspóir an staidéir nádúr, bunús agus stair éabhlóideach an astaróidigh Ryugu a shoiléiriú, agus cosúlachtaí agus difríochtaí le heiseamail eachtardhomhanda eile ar a dtugtar a dhoiciméadú, amhail cóndrití, cáithníní deannaigh idirphláinéadacha (IDPanna) agus cóiméid atá ag filleadh. Samplaí a bailíodh ag misean Stardust NASA.
Léirigh anailís mhionsonraithe mianreolaíoch ar chúig ghrán Ryugu (A0029, A0037, C0009, C0014 agus C0068) gur fillosilicáití mínghráin agus garbhghráin iad den chuid is mó (~64–88 toirte%; Fíor 1a, b, Fíor Fhorlíontach 1). agus tábla breise 1). Tarlaíonn fillosilicáití garbhghráin mar chomhiomláin phionacha (suas le deicheanna miocrón i méid) i maitrísí mínghráin, saibhir i bhfillosilicáit (níos lú ná cúpla miocrón i méid). Is siombiontaí serpentine-saponite iad cáithníní sileacáit srathacha (Fíor 1c). Taispeánann an léarscáil (Si + Al)-Mg-Fe freisin go bhfuil comhdhéanamh idirmheánach ag an maitrís sileacáit srathach mórchóir idir serpentine agus saponite (Fíor 2a, b). Tá mianraí carbónáite (~2–21 toirte%), mianraí sulfaíde (~2.4–5.5 toirte%), agus maighnéadít (~3.6–6.8 toirte%) sa mhaitrís fillosiliceáit. Bhí méid beag (~0.5 toirte%) de shiliceáití anhidriúla (olivine agus piroxene) i gceann de na cáithníní a scrúdaíodh sa staidéar seo (C0009), rud a d'fhéadfadh cabhrú le bunábhar an chloich Ryugu amh5 a aithint. Is annamh a bhíonn an t-siliceáit anhidriúil seo i millíní Ryugu agus níor aithníodh go dearfach é ach i millín C0009. Tá carbónáití i láthair sa mhaitrís mar bhlúirí (níos lú ná cúpla céad micrón), dolaimít den chuid is mó, le méideanna beaga de charbónáit chailciam agus brinell. Tarlaíonn maighnéadít mar cháithníní scoite, framboids, plaiceanna, nó comhiomláin sféarúla. Is pirrhoitít i bhfoirm priosmaí/plátaí heicseagánacha neamhrialta a léiríonn suilfídí den chuid is mó. Tá méid mór peantlandít fo-mhicriméadrach nó i gcomhar le pirrhoitít sa mhaitrís. Bíonn céimeanna saibhir i gcarbóin (<10 µm ar mhéid) le fáil go forleathan sa mhaitrís saibhir i bhfíleasiliceáit. Bíonn céimeanna saibhir i gcarbóin (<10 µm ar mhéid) le fáil go forleathan sa mhaitrís saibhir i bhfíleasiliceáit. Богатые углеродом фазы (размером <10 мкм) встречаются повсеместно в богатой филлосиликатами матриц. Bíonn céimeanna saibhir i gcarbóin (<10 µm ar mhéid) le fáil go forleathan sa mhaitrís saibhir i bhfíleasiliceáit.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 филосиликатами матрице. Is iad céimeanna saibhir i gcarbóin (<10 µm ar mhéid) is mó atá i réim sa mhaitrís saibhir i bhfillosilicáit.Taispeántar mianraí coimhdeacha eile i dTábla Forlíontach 1. Tá an liosta mianraí a cinneadh ó phatrún difreactaithe X-ghathaithe an mheascáin C0087 agus A0029 agus A0037 an-chomhsheasmhach leis an gceann a cinneadh sa chondrite CI (Orgueil), ach tá sé an-difriúil ó na chondrites CY agus CM (cineál Mighei) (Fíor 1 le sonraí leathnaithe agus Fíor Forlíontach 2). Tá cion iomlán na n-eilimintí i ngráin Ryugu (A0098, C0068) comhsheasmhach freisin le chondrite 6 CI (sonraí leathnaithe, Fíor 2 agus Tábla Forlíontach 2). I gcodarsnacht leis sin, tá chondrites CM ídithe in eilimintí measartha agus an-luaineacha, go háirithe Mn agus Zn, agus níos airde in eilimintí teasfhulangacha7. Athraíonn tiúchan roinnt eilimintí go mór, rud a d'fhéadfadh a bheith ina léiriú ar éagsúlacht dhúchasach an tsampla mar gheall ar mhéid beag na gcáithníní aonair agus an claonadh samplála a eascraíonn as. Léiríonn gach tréith pheitreolaíoch, mianreolaíoch agus eiliminteach go bhfuil gráin Ryugu an-chosúil le chondrites CI8,9,10. Eisceacht shuntasach is ea easpa feirihidríte agus sulfáit i ngráin Ryugu, rud a thugann le fios gur cruthaíodh na mianraí seo i gcondrití CI trí shíonchaitheamh talún.
a, Íomhá X-gha ilchodach de Mg Kα (dearg), Ca Kα (glas), Fe Kα (gorm), agus S Kα (buí) den chuid snasta tirim C0068. Tá an codán comhdhéanta de shileacáití srathacha (dearg: ~88% toirte), carbónáití (dolaimít; glas éadrom: ~1.6% toirte), maighnéadít (gorm: ~5.3% toirte) agus sulfídí (buí: sulfíd = ~2.5% toirte). aiste. b, íomhá den réigiún imlíne i leictreoin scaipthe ar ais ar a. Bru – neamhaibí; Dole – dolaimít; is sulfíd iarainn é FeS; Mag – maighnéadít; sú – gallúnach cloiche; Srp – serpentine. c, íomhá micreascópacht leictreon tarchurtha (TEM) ardtaifigh d'idirfhás tipiciúil saponít-serpentine a thaispeánann bandaí laitíse serpentine agus saponíte de 0.7 nm agus 1.1 nm, faoi seach.
Taispeántar comhdhéanamh an mhaitrís agus an tsiliceáit shrathach (ag %) de cháithníní Ryugu A0037 (ciorcail dhearg sholadacha) agus C0068 (ciorcail ghorma sholadacha) sa chóras trínártha (Si+Al)-Mg-Fe. a, Torthaí Micrea-anailís Tóireoireachta Leictreon (EPMA) plotaithe i gcoinne chondrídí CI (Ivuna, Orgueil, Alais)16 a thaispeántar i liath le haghaidh comparáide. b, Taispeántar anailís scanadh TEM (STEM) agus speictreascópacht X-ghathaithe scaipthe fuinnimh (EDS) le haghaidh comparáide le dreigítí Orgueil9 agus Murchison46 agus IDP47 hiodráitithe. Rinneadh anailís ar fhílileicítí mínghráin agus garbhghráin, ag seachaint cáithníní beaga de shuilfíd iarainn. Taispeánann na línte poncaithe in a agus b línte tuaslagtha saponít agus serpentine. D’fhéadfadh an comhdhéanamh saibhir in iarann ​​in a a bheith mar gheall ar ghráinní shuilfíd iarainn fo-mhicron laistigh de na gráinní siliceáit shrathacha, nach féidir a eisiamh le taifeach spásúil na hanailíse EPMA. D’fhéadfadh sé gur mar gheall ar láithreacht ábhair shaibhir sileacain neamhchruthach nana-mhéide i scoilteanna an tsraith fhíleashileacáite atá na pointí sonraí a bhfuil cion Si níos airde iontu ná an saponít i b. Líon na n-anailísí: N=69 do A0037, N=68 do EPMA, N=68 do C0068, N=19 do A0037 agus N=27 do C0068 do STEM-EDS. c, léarscáil iseatóp den cháithnín trí-ocsai Ryugu C0014-4 i gcomparáid le luachanna cónráit CI (Orgueil), CY (Y-82162) agus sonraí litríochta (CM agus C2-ung)41,48,49. Fuaireamar sonraí do na dreigítí Orgueil agus Y-82162. Is líne de mhianraí cónráit charbónáiteacha anhidriúla é CCAM, is líne roinnte talún é TFL. d, léarscáileanna Δ17O agus δ18O de cháithnín Ryugu C0014-4, chondrit CI (Orgueil), agus chondrit CY (Y-82162) (an staidéar seo). Δ17O_Ryugu: Luach Δ17O C0014-1. Δ17O_Orgueil: Meánluach Δ17O do Orgueil. Δ17O_Y-82162: Meánluach Δ17O do Y-82162. Taispeántar sonraí CI agus CY ón litríocht 41, 48, 49 freisin chun comparáide.
Rinneadh anailís iseatóp maise ocsaigine ar shampla 1.83 mg d'ábhar a baineadh as gráinneach C0014 trí fhluairíniú léasair (Modhanna). Chun comparáide, ritheamar seacht gcóip de Orgueil (CI) (mais iomlán = 8.96 mg) agus seacht gcóip de Y-82162 (CY) (mais iomlán = 5.11 mg) (Tábla Forlíontach 3).
Ar fhigiúr 2d, feictear deighilt shoiléir idir Δ17O agus δ18O idir meánmheáchan na gcáithníní in Orgueil agus Ryugu i gcomparáid le Y-82162. Tá Δ17O an cháithnín Ryugu C0014-4 níos airde ná luach an cháithnín Orgeil, in ainneoin an fhorluí ag 2 sd. Tá luachanna Δ17O níos airde ag cáithníní Ryugu i gcomparáid le Orgeil, rud a d'fhéadfadh a bheith ina léiriú ar thruailliú talún an dara ceann ó thit sé i 1864. Mar thoradh ar shíonchaitheamh sa timpeallacht talún11, ionchorpraítear ocsaigin atmaisféarach go riachtanach, rud a thugann an anailís fhoriomlán níos gaire don líne codánúcháin talún (TFL). Tá an chonclúid seo ag teacht leis na sonraí mianreolaíocha (a pléadh níos luaithe) nach bhfuil hiodráití ná sulfáití i ngráin Ryugu, ach go bhfuil in Orgeil.
Bunaithe ar na sonraí mianreolaíocha thuas, tacaíonn na torthaí seo le baint idir gráin Ryugu agus condrídí CI, ach cuireann siad as an áireamh baint idir condrídí CY. Is mearbhall é nach bhfuil baint ag gráin Ryugu le condrídí CY, a léiríonn comharthaí soiléire mianreolaíochta díhiodráitithe. Is cosúil go léiríonn breathnuithe fithiseacha ar Ryugu gur díhiodráitíodh é agus dá bhrí sin gur dócha go bhfuil sé comhdhéanta d'ábhar CY. Níl na cúiseanna leis an difríocht seo soiléir fós. Cuirtear anailís iseatóp ocsaigine ar cháithníní Ryugu eile i láthair i bpáipéar tionlacain 12. Mar sin féin, tá torthaí an tacair sonraí leathnaithe seo comhsheasmhach leis an mbaint idir cáithníní Ryugu agus condrídí CI freisin.
Ag baint úsáide as teicnící micrea-anailíse comhordaithe (Fíor Fhorlíontach 3), rinneamar scrúdú ar dháileadh spásúil carbóin orgánaigh thar achar dromchla iomlán an chodáin bhíoma ian dírithe (FIB) C0068.25 (Fíoranna 3a–f). Speictrim ionsúcháin X-ghathaithe mínstruchtúir carbóin (NEXAFS) ag an imeall gar i roinn C0068.25 a thaispeánann roinnt grúpaí feidhmiúla – aramatach nó C=C (285.2 eV), C=O (286.5 eV), CH4 (287.5 eV) agus C(=O)O (288.8 eV) – tá struchtúr an ghraifíne as láthair ag 291.7 eV (Fíor 3a), rud a chiallaíonn leibhéal íseal éagsúlachta teirmeach. Tá an buaic láidir CH4 (287.5 eV) de na horgánaigh pháirteacha de C0068.25 difriúil ó na horgánaigh dothuaslagtha de chondrites carbónacha a ndearnadh staidéar orthu roimhe seo agus tá sé níos cosúla le IDP14 agus cáithníní cóiméadracha a fuarthas leis an misean Stardust. Léiríonn buaic CH láidir ag 287.5 eV agus buaic aramatach nó C=C an-lag ag 285.2 eV go bhfuil comhdhúile orgánacha saibhir i gcomhdhúile ailfatacha (Fíor 3a agus Fíor Fhorlíontach 3a). Tá ceantair atá saibhir i gcomhdhúile orgánacha ailfatacha lonnaithe i bhfillosilicáití garbhghráinneacha, chomh maith le ceantair a bhfuil struchtúr carbóin aramatach (nó C=C) bocht acu (Fíor 3c,d). I gcodarsnacht leis sin, léirigh A0037,22 (Fíor Fhorlíontach 3) cion níos ísle de réigiúin shaibhir ó thaobh carbóin ailfatacha de. Tá mianreolaíocht bhunúsach na ngrán seo saibhir i gcarbónáití, cosúil le cóndrit CI 16, rud a thugann le fios go ndéantar athrú fairsing ar uisce foinse (Tábla Forlíontach 1). Fabhraíonn coinníollacha ocsaídiúcháin tiúchain níos airde de ghrúpaí feidhmiúla carbóinile agus carbocsaile i gcomhdhúile orgánacha a bhaineann le carbónáití. Is féidir le dáileadh fo-mhicróin orgánach le struchtúir charbóin ailfatacha a bheith an-difriúil ó dháileadh sileacáití sraitheacha garbhghráinneacha. Fuarthas leideanna de chomhdhúile orgánacha ailfatacha a bhaineann le fillosiliceat-OH i ndreigít Loch Tagish. Tugann sonraí micrea-anailíseacha comhordaithe le fios go bhféadfadh ábhar orgánach atá saibhir i gcomhdhúile ailfatacha a bheith forleathan in astaróidigh de chineál C agus go bhfuil dlúthbhaint aige le fillosiliceatí. Tá an chonclúid seo ag teacht le tuarascálacha roimhe seo ar CHanna ailfatacha/aramatacha i gcáithníní Ryugu arna léiriú ag MicroOmega, micreascóp hipirspeictreach gar-infridhearg. Ceist thábhachtach agus gan réiteach is ea an bhfuil na hairíonna uathúla de chomhdhúile orgánacha ailfatacha saibhir i gcarbóin a bhaineann le fillosiliceatí garbhghráinneacha a breathnaíodh sa staidéar seo le fáil ar an astaróideach Ryugu amháin.
a, speictrim charbóin NEXAFS normalaithe go 292 eV sa réigiún saibhir aramatach (C=C) (dearg), sa réigiún saibhir ailfataigh (glas), agus sa mhaitrís (gorm). Is í an líne liath speictream orgánach dothuaslagtha Murchison 13 le haghaidh comparáide. au, aonad eadrána. b, Íomhá speictreach micreascópacht X-ghathach tarchuir scanadh (STXM) d'imeall K carbóin a thaispeánann go bhfuil an chuid faoi cheannas carbón. c, Plota ilchodach RGB le réigiúin shaibhre aramatacha (C=C) (dearg), réigiúin shaibhre ailfataigh (glas), agus maitrís (gorm). d, tá orgánacha atá saibhir i gcomhdhúile ailfatacha comhchruinnithe i bhfillosilicáit gharbhghráinneach, tá an limistéar méadaithe ó na boscaí bána poncaithe i b agus c. e, nana-sféir mhóra (ng-1) sa limistéar méadaithe ón mbosca bán poncaithe i b agus c. I gcás: pirróitít. Pn: nicil-cróimít. f, Mais-Speictriméadracht Ian Tánaisteach Nanoscála (NanoSIMS), íomhánna dúile Hidrigine (1H), Carbóin (12C), agus Nítrigin (12C14N), íomhánna cóimheas dúile 12C/1H, agus íomhánna iseatóp trasacha δD, δ13C, agus δ15N – Roinn PG-1: graifít réamhghréine le saibhriú foircneach 13C (Tábla Forlíontach 4).
Is féidir le staidéir chinéiteacha ar dhíghrádú ábhair orgánaigh i ndreidirí Murchison faisnéis thábhachtach a sholáthar faoin dáileadh héagsúil d'ábhar orgánach ailfatach atá saibhir i ngráin Ryugu. Léiríonn an staidéar seo go mairfidh naisc CH ailfatacha in ábhar orgánach suas le huasteocht de thart ar 30°C ag an tuismitheoir agus/nó go n-athraíonn siad le caidrimh ama-teochta (m.sh. 200 bliain ag 100°C agus 0°C 100 milliún bliain). Mura ndéantar an réamhtheachtaí a théamh ag teocht ar leith ar feadh níos mó ná tréimhse áirithe, féadfar an dáileadh bunaidh d'orgánaigh ailfatacha atá saibhir i bhfillosilicáit a chaomhnú. Mar sin féin, d'fhéadfadh athruithe ar uisce carraige foinse an léirmhíniú seo a dhéanamh níos casta, toisc nach léiríonn A0037 atá saibhir i gcarbónáit aon réigiúin ailfatacha atá saibhir i gcarbón a bhaineann le fillosilicáití. Freagraíonn an t-athrú ísealteochta seo go garbh do láithreacht feldspar ciúbach i ngráin Ryugu (Tábla Forlíontach 1) 20.
Tá nanosféar mór i gcodán C0068.25 (ng-1; Figiúirí 3a–c,e) a thaispeánann speictrim an-aramatacha (nó C=C), measartha ailfatacha, agus laga de C(=O)O agus C=O. . Ní hionann síniú an charbóin ailfataigh agus síniú na n-orgánach dothuaslagtha i mórchóir agus na nanosféirí orgánacha a bhaineann le cóndrití (Fíor 3a) 17,21. Léirigh anailís speictreascópach Raman agus infridhearg ar nanosféirí i Loch Tagish go bhfuil siad comhdhéanta de chomhdhúile orgánacha ailfatacha agus ocsaídithe agus comhdhúile orgánacha aramatacha ilchicliceacha neamhordaithe le struchtúr casta 22,23. Toisc go bhfuil orgánacha saibhir i gcomhdhúile ailfatacha sa mhaitrís máguaird, d'fhéadfadh síniú an charbóin ailfataigh i ng-1 a bheith ina déantán anailíseach. Is suimiúil go bhfuil sileacáití neamhchruthacha leabaithe i ng-1 (Fíor 3e), uigeacht nach bhfuil tuairiscithe fós d'aon orgánach eachtardhomhanda. D’fhéadfadh sileacáití neamhchriostacha a bheith ina gcomhpháirteanna nádúrtha de ng-1 nó d’fhéadfadh siad a bheith mar thoradh ar neamhchriostú sileacáití uiscí/ainhidriúla trí bhíoma ian agus/nó leictreon le linn anailíse.
Léiríonn íomhánna ian NanoSIMS den chuid C0068.25 (Fíor 3f) athruithe aonfhoirmeacha i δ13C agus δ15N, seachas i gcás gráin réamhghréine a bhfuil saibhriú mór 13C de 30,811‰ acu (PG-1 san íomhá δ13C i bhFíor 3f) (Tábla Forlíontach 4). Ní ​​thaispeánann íomhánna gráin bhunúsacha X-gha agus íomhánna TEM ardtaifigh ach an tiúchan carbóin agus an fad idir na pláin bhunáite de 0.3 nm, a fhreagraíonn do ghraifít. Is fiú a thabhairt faoi deara go bhfuil luachanna δD (841 ± 394‰) agus δ15N (169 ± 95‰), atá saibhrithe in ábhar orgánach ailfatach a bhaineann le fillisileacáití garbhghráin, beagán níos airde ná an meán don réigiún iomlán C (δD = 528 ± 139‰). ‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) i C0068.25 (Tábla Forlíontach 4). Tugann an bhreathnóireacht seo le fios go bhféadfadh na hábhair orgánacha saibhir in ailfataigh i bhfíleashileacáití garbhghráinneacha a bheith níos príomhúla ná na hábhair orgánacha máguaird, ós rud é gur dócha gur malartú iseatópach a bhí sna sileacáití sin leis an uisce máguaird sa chorp bunaidh. Nó, d'fhéadfadh na hathruithe iseatópacha seo a bheith bainteach leis an bpróiseas foirmithe tosaigh freisin. Léirmhínítear gur cruthaíodh sileacáití srathacha mínghráinneacha i gcondrití CI mar thoradh ar athrú leanúnach ar na braislí sileacáit anhidriúil garbhghráinneacha bunaidh. D'fhéadfadh ábhar orgánach saibhir in ailfataigh a bheith foirmithe ó mhóilíní réamhtheachtaí sa diosca protophláinéadach nó sa mheán idir-réaltach roimh fhoirmiú an chórais gréine, agus ansin gur athraíodh beagán iad le linn athruithe uisce an chorp mháthair Ryugu (mór). Tá méid (<1.0 km) Ryugu róbheag chun teas inmheánach a choinneáil go leordhóthanach le haghaidh athrú uiscí chun mianraí hidrigineacha a fhoirmiú25. Tá méid (<1.0 km) Ryugu róbheag chun teas inmheánach leordhóthanach a choinneáil le haghaidh athrú uiscí chun mianraí hidrigineacha a fhoirmiú25. Размер (<1,0 км) Рюгу слишком мал, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло для водномен и obразованием водных MINERAлов25. Méid (<1.0 km) Tá Ryugu róbheag chun teas inmheánach leordhóthanach a choinneáil le go n-athróidh an t-uisce chun mianraí uisce a fhoirmiú25. Ryugu 的尺寸（<1.0 公里）太小, 不足以维持内部热量以进行水蚀变形成含有矿 Ryugu 的尺寸（<1.0 公里）太小, 不足以维持内部热量以进行水蚀变形成含有矿 Размер Рюгу (<1,0 км) слишком мал, чтобы поддерживать внутреннее тепло для измения воды с андемы mianra25. Tá méid Ryugu (<1.0 km) róbheag chun teas inmheánach a chothú chun uisce a athrú chun mianraí uisce a fhoirmiú25.Dá bhrí sin, d'fhéadfadh go mbeadh gá le réamhtheachtaithe Ryugu atá deicheanna ciliméadar ar mhéid. Féadfaidh ábhar orgánach atá saibhir i gcomhdhúile ailfatacha a gcóimheasa iseatóp bunaidh a choinneáil mar gheall ar chomhlachas le fillosilicáití garbhghráinneacha. Mar sin féin, tá nádúr cruinn na n-iompróirí troma iseatópacha fós neamhchinnte mar gheall ar mheascadh casta agus íogair na gcomhpháirteanna éagsúla sna codáin FIB seo. Is féidir gur substaintí orgánacha iad seo atá saibhir i gcomhdhúile ailfatacha i ngráiníní Ryugu nó fillosilicáití garbha timpeall orthu. Tabhair faoi deara go mbíonn claonadh ag ábhar orgánach i mbeagnach gach cóndrit carbónach (lena n-áirítear cóndrití CI) a bheith níos saibhre i D ná i bhfillosilicáití, seachas dreigítí CM Paris 24, 26.
Plotaí de thoirt δD agus δ15N de shleamhnáin FIB a fuarthas do shleamhnáin FIB A0002.23 agus A0002.26, A0037.22 agus A0037.23 agus C0068.23, C0068.25 agus C0068.26 (seacht sleamhnán FIB san iomlán ó thrí cháithnín Ryugu) Taispeántar comparáid idir NanoSIMS agus réada eile den ghrianchóras i bhfíor 4 (Tábla Forlíontach 4)27,28. Tá athruithe toirte i δD agus δ15N sna próifílí A0002, A0037, agus C0068 comhsheasmhach leo siúd san IDP, ach níos airde ná sna cóndrití CM agus CI (Fíor 4). Tabhair faoi deara go bhfuil raon na luachanna δD do shampla Cóiméad 29 (-240 go 1655‰) níos mó ná raon Ryugu. De ghnáth, bíonn toirteanna δD agus δ15N phróifílí Ryukyu níos lú ná an meán do chóiméid de theaghlach Iúpatar agus scamall Oort (Fíor 4). Féadfaidh luachanna δD níos ísle na gcondrití CI tionchar an éillithe talún sna samplaí seo a léiriú. I bhfianaise na gcosúlachtaí idir Bells, Loch Tagish, agus IDP, féadfaidh an éagsúlacht mhór i luachanna δD agus δN i gcáithníní Ryugu athruithe i sínithe iseatópacha tosaigh comhdhéanamh orgánach agus uiscí sa ghrianchóras luath a léiriú. Tugann na hathruithe iseatópacha comhchosúla i δD agus δN i gcáithníní Ryugu agus IDP le fios gur féidir gur foirmíodh an dá cheann ó ábhar ón bhfoinse chéanna. Creidtear gur eascair IDPanna ó fhoinsí cóiméadacha 14. Dá bhrí sin, d'fhéadfadh ábhar cosúil le cóiméid agus/nó ar a laghad an córas gréine seachtrach a bheith i Ryugu. Mar sin féin, d'fhéadfadh sé seo a bheith níos deacra ná mar a deirimid anseo mar gheall ar (1) an meascán d'uisce sféarúil agus saibhir i D ar an máthairchorp 31 agus (2) cóimheas D/H an chóiméid mar fheidhm de ghníomhaíocht chóiméadach 32. Mar sin féin, níl na cúiseanna leis an éagsúlacht a breathnaíodh d'iseatóip hidrigine agus nítrigine i gcáithníní Ryugu tuigthe go hiomlán, go páirteach mar gheall ar an líon teoranta anailísí atá ar fáil inniu. Ardaíonn torthaí na gcóras iseatóp hidrigine agus nítrigine an fhéidearthacht fós go bhfuil an chuid is mó den ábhar ó lasmuigh den Ghrianchóras i Ryugu agus dá bhrí sin go bhféadfadh sé roinnt cosúlachta le cóiméid a thaispeáint. Níor léirigh próifíl Ryugu aon chomhghaol soiléir idir δ13C agus δ15N (Tábla Forlíontach 4).
Tá comhdhéanamh iseatópach foriomlán H agus N de cháithníní Ryugu (ciorcail dhearg: A0002, A0037; ciorcail ghorma: C0068) comhghaolmhar le méid gréine 27, meánfhine Iúpatar (JFC27), agus cóiméid scamall Oort (OCC27), IDP28, agus condruil charbónacha. Comparáid idir dreigít 27 (CI, CM, CR, C2-ung). Tugtar an comhdhéanamh iseatópach i dTábla Forlíontach 4. Is iad na línte poncaithe luachanna iseatóp talún do H agus N.
Is ábhar imní fós iompar so-ghalaithe (m.sh. ábhar orgánach agus uisce) go dtí an Domhan26,27,33. D’fhéadfadh ábhar orgánach fo-mhicriméadrach a bhaineann le fillosilicáití garbha i gcáithníní Ryugu a sainaithníodh sa staidéar seo a bheith ina fhoinse thábhachtach so-ghalaithe. Tá ábhar orgánach i bhfililosilicáití garbhghráineacha cosanta níos fearr ó dhíghrádú16,34 agus ó mheath35 ná ábhar orgánach i maitrísí mínghráineacha. Ciallaíonn comhdhéanamh iseatópach níos troime hidrigine sna cáithníní nach dócha gurb iad an t-aon fhoinse so-ghalaithe a iompraítear go dtí an Domhan luath. Is féidir iad a mheascadh le comhpháirteanna a bhfuil comhdhéanamh iseatópach hidrigine níos éadroime acu, mar a moladh le déanaí sa hipitéis maidir le huisce faoi thiomáint na gaoithe gréine i sileacáití.
Sa staidéar seo, taispeánaimid gur samplaí éillithe talún iad dreigítí CI, in ainneoin a dtábhachta geoiceimiceach mar ionadaithe ar chomhdhéanamh foriomlán an chórais gréine. Soláthraímid fianaise dhíreach freisin maidir le hidirghníomhaíochtaí idir ábhar orgánach ailfatach saibhir agus mianraí hidrigineacha comharsanacha agus molaimid go bhféadfadh ábhar eachtarghrianach a bheith i Ryugu. Léiríonn torthaí an staidéir seo go soiléir an tábhacht a bhaineann le sampláil dhíreach prótastaistéaróidigh agus an gá atá le samplaí a chuirtear ar ais a iompar faoi choinníollacha atá go hiomlán táimhe agus steiriúla. Léiríonn an fhianaise a chuirtear i láthair anseo gurb iad cáithníní Ryugu gan amhras ceann de na hábhair is neamh-éillithe sa chóras gréine atá ar fáil le haghaidh taighde saotharlainne, agus gan dabht leathnóidh tuilleadh staidéir ar na samplaí luachmhara seo ár dtuiscint ar phróisis luatha an chórais gréine. Is iad cáithníní Ryugu an léiriú is fearr ar chomhdhéanamh foriomlán an chórais gréine.
Chun micreastruchtúr casta agus airíonna ceimiceacha samplaí ar scála fo-mhicróm a chinneadh, bhain muid úsáid as tomagrafaíocht ríomhairithe bunaithe ar radaíocht shioncrótrón (SR-XCT) agus difreactadh X-gha SR (XRD)-CT, anailís FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM. Gan aon dhíghrádú, truailliú mar gheall ar atmaisféar an domhain, agus gan aon damáiste ó cháithníní míne ná ó shamplaí meicniúla. Idir an dá linn, rinneamar anailís thoirtmhéadrach chórasach ag baint úsáide as micreascópacht leictreon scanála (SEM)-EDS, EPMA, XRD, anailís ghníomhachtaithe neodrón uirlise (INAA), agus trealamh fluairínithe iseatóp ocsaigine léasair. Taispeántar na nósanna imeachta measúnachta i bhFíor Forlíontach 3 agus déantar cur síos ar gach measúnacht sna hailt seo a leanas.
Aisghabhadh cáithníní ón astaróideach Ryugu ón modúl athiontrála Hayabusa-2 agus seachadadh chuig Ionad Rialaithe JAXA i Sagamihara, an tSeapáin, gan atmaisféar an Domhain a thruailliú4. Tar éis tréithriú tosaigh agus neamh-millteach ag saoráid atá á bainistiú ag JAXA, bain úsáid as coimeádáin aistrithe idir-láithreáin inséalaithe agus málaí capsúl samplach (criostal saifír 10 nó 15 mm ar trastomhas agus cruach dhosmálta, ag brath ar mhéid an tsampla) chun cur isteach comhshaoil ​​a sheachaint. truailleáin thruailleán agus/nó talún (m.sh. gal uisce, hidreacarbóin, gáis atmaisféaracha agus cáithníní míne) agus tras-éilliú idir samplaí le linn ullmhúcháin samplaí agus iompair idir institiúidí agus ollscoileanna38. Chun díghrádú agus truailliú mar gheall ar idirghníomhaíocht le hatmaisféar an domhain (gal uisce agus ocsaigin) a sheachaint, rinneadh gach cineál ullmhúcháin sampla (lena n-áirítear scealpadh le siosúr tantalam, úsáid a bhaint as sábh sreinge diamant cothrom (Meiwa Fosis Corporation DWS 3400) agus gearradh eapocsa) le haghaidh suiteála) i mbosca lámhainní faoi N2 glan tirim (pointe drúchta: -80 go -60 °C, O2 ~50-100 ppm). Glantar gach mír a úsáidtear anseo le meascán d'uisce ultraíon agus eatánól ag baint úsáide as tonnta ultrasonaic de mhinicíochtaí éagsúla.
Anseo, déanaimid staidéar ar bhailiúchán meitéarít an Institiúid Náisiúnta um Thaighde Polar (NIPR) de chuid Ionad Taighde Meitéarít an Antartaigh (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 agus CY: Y 980115).
Chun aistriú idir ionstraimí le haghaidh anailíse SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS agus TEM, d'úsáideamar an sealbhóir samplach ultrathanaí uilíoch a thuairiscítear i staidéir roimhe seo38.
Rinneadh anailís SR-XCT ar shamplaí Ryugu ag baint úsáide as an gcóras CT comhtháite BL20XU/SPring-8. Tá modhanna tomhais éagsúla sa chóras CT comhtháite: mód réimse radhairc leathan agus mód ísealtaifigh (WL) chun struchtúr iomlán an tsampla a ghabháil, mód réimse radhairc caol agus mód ardtaifigh (NH) chun tomhas cruinn a dhéanamh ar achar an tsampla. Úsáidtear spéis agus radaighraif chun patrún difreactach de thoirt an tsampla a fháil, agus déantar XRD-CT chun léaráid 2T de na céimeanna mianracha cothrománacha sa sampla a fháil. Tabhair faoi deara gur féidir na tomhais go léir a dhéanamh gan an córas ionsuite a úsáid chun sealbhóir an tsampla a bhaint den bhonn, rud a ligeann do thomhasanna cruinne CT agus XRD-CT. Bhí ceamara breise 4608 × 4608 picteilín déanta as leathsheoltóir miotail-ocsaíd-(CMOS) (C14120-20P; Hamamatsu Photonics) feistithe ar an brathadóir X-ghathach mód WL (BM AA40P; Hamamatsu Photonics) le ceamara scintillator comhdhéanta de 10 µm de thiús criostail aonair gairnéad alúmanaim lúitéitiam (Lu3Al5O12:Ce) agus lionsa athsheachadta. Tá méid na bpicteilín i mód WL thart ar 0.848 µm. Dá bhrí sin, tá an réimse radhairc (FOV) i mód WL thart ar 6 mm i mód CT fritháireamh. Bhí an brathadóir X-ghathach mód NH (BM AA50; Hamamatsu Photonics) feistithe le scintillator gairnéad gadolinium-alúmanaim-gailliam (Gd3Al2Ga3O12) 20 µm de thiús, ceamara CMOS (C11440-22CU) le taifeach 2048 × 2048 picteilín; Hamamatsu Photonics) agus lionsa ×20. Is é ~0.25 µm méid an phicteilín i mód NH agus is é ~0.5 mm an réimse radhairc. Bhí an brathadóir don mhodh XRD (BM AA60; Hamamatsu Photonics) feistithe le scintillator ina raibh scáileán púdair P43 (Gd2O2S:Tb) 50 µm ar tiús, ceamara CMOS le réiteach 2304 × 2304 picteilín (C15440-20UP; Hamamatsu Photonics) agus lionsa athsheolta. Tá méid éifeachtach picteilín de 19.05 µm agus réimse radhairc de 43.9 mm2 ag an mbraithadóir. Chun an FOV a mhéadú, chuireamar nós imeachta CT fritháireamh i bhfeidhm i mód WL. Is éard atá san íomhá solais tarchurtha le haghaidh atógáil CT íomhá sa raon 180° go 360° a léirítear go cothrománach timpeall ais an rothlaithe, agus íomhá sa raon 0° go 180°.
I mód XRD, dírítear an bhíoma X-ghathaithe le pláta crios Fresnel. Sa mhodh seo, cuirtear an brathadóir 110 mm taobh thiar den sampla agus tá stad an bhíoma 3 mm chun tosaigh ar an mbraithadóir. Fuarthas íomhánna difreactaithe sa raon 2θ ó 1.43° go 18.00° (páirc ghrátála d = 16.6–1.32 Å) agus an spota X-ghathaithe dírithe ag bun réimse radhairc an bhraitóra. Bogann an sampla go hingearach ag eatraimh rialta, le leathchasadh do gach céim scanadh ingearach. Má chomhlíonann na cáithníní mianracha coinníoll Bragg nuair a rothlaítear iad 180°, is féidir difreactadh na gcáithníní mianracha a fháil sa phlána cothrománach. Ansin cuireadh na híomhánna difreactaithe le chéile in aon íomhá amháin do gach céim scanadh ingearach. Tá na coinníollacha measúnachta SR-XRD-CT beagnach mar an gcéanna leo siúd don mheasúnacht SR-XRD. I mód XRD-CT, cuirtear an brathadóir 69 mm taobh thiar den sampla. Tá íomhánna difreactachta sa raon 2θ idir 1.2° agus 17.68° (d = 19.73 go 1.35 Å), áit a bhfuil an bhíoma X-ghathaithe agus an teorannóir bhíoma araon i gcomhréir le lár réimse radhairc an bhraiteora. Scan an sampla go cothrománach agus rothlaigh an sampla 180°. Rinneadh na híomhánna SR-XRD-CT a atógadh le déine mianraí buaic mar luachanna picteilíní. Le scanadh cothrománach, déantar an sampla a scanadh de ghnáth i 500–1000 céim.
I gcás na dturgnaimh uile, socraíodh fuinneamh an X-ghathach ag 30 keV, ós rud é gurb é seo an teorainn níos ísle de threá X-ghathach isteach i ndreidirí le trastomhas de thart ar 6 mm. Ba é 1800 líon na n-íomhánna a fuarthas do na tomhais CT uile le linn rothlú 180° (3600 don chlár CT fritháireamh), agus ba é 100 ms an t-am nochta do na híomhánna i mód WL, 300 ms don mhodh NH, 500 ms don XRD, agus 50 ms . ms don XRD-CT ms. Is é an t-am scanadh samplach tipiciúil ná thart ar 10 nóiméad i mód WL, 15 nóiméad i mód NH, 3 huaire an chloig don XRD, agus 8 n-uaire an chloig don SR-XRD-CT.
Rinneadh íomhánna CT a atógadh trí ais-theilgean comhshuiteach agus rinneadh iad a normalú le haghaidh comhéifeacht maolaithe líneach ó 0 go 80 cm-1. Baineadh úsáid as na bogearraí Slice chun na sonraí 3T a anailísiú agus baineadh úsáid as na bogearraí muXRD chun na sonraí XRD a anailísiú.
Snastaíodh cáithníní Ryugu (A0029, A0037, C0009, C0014 agus C0068) atá socraithe le epocsa de réir a chéile ar an dromchla go dtí leibhéal scannáin lapála diamant 0.5 µm (3M) faoi dhálaí tirime, ag seachaint an ábhair ó theagmháil leis an dromchla le linn an phróisis snasta. Rinneadh scrúdú ar dhromchla snasta gach sampla ar dtús le micreascópacht solais agus ansin le leictreoin scaipthe siar chun íomhánna mianreolaíochta agus uigeachta (BSE) de na samplaí agus dúile cáilíochtúla NIPR a fháil ag baint úsáide as SEM JEOL JSM-7100F atá feistithe le pictiúr speictriméadar scaipthe fuinnimh (AZtec). I gcás gach sampla, rinneadh anailís ar ábhar na n-eilimintí móra agus beaga ag baint úsáide as micrea-anailíseoir tóireadóir leictreon (EPMA, JEOL JXA-8200). Déan anailís ar cháithníní fillosiliceáit agus carbónáite ag 5 nA, caighdeáin nádúrtha agus sintéiseacha ag 15 keV, sulfídí, maighnéadít, olivine, agus piroxéin ag 30 nA. Ríomhadh gráid mhodúla ó léarscáileanna eilimintí agus íomhánna BSE ag baint úsáide as bogearraí ImageJ 1.53 agus socraíodh tairseacha cuí go treallach do gach mianra.
Rinneadh anailís ar iseatóp ocsaigine ag an Ollscoil Oscailte (Milton Keynes, an Ríocht Aontaithe) ag baint úsáide as córas fluairínithe léasair infridhearg. Seachadadh samplaí Hayabusa2 chuig an Ollscoil Oscailte 38 i gcoimeádáin líonta le nítrigin le haghaidh aistrithe idir áiseanna.
Rinneadh luchtú samplach i mbosca lámhainní nítrigine le leibhéal ocsaigine monatóireachta faoi bhun 0.1%. Le haghaidh obair anailíseach Hayabusa2, monaraíodh sealbhóir samplach Ni nua, ina raibh dhá pholl samplach amháin (trastomhas 2.5 mm, doimhneacht 5 mm), ceann do cháithníní Hayabusa2 agus an ceann eile do chaighdeán inmheánach obsidian. Le linn na hanailíse, clúdaíodh an tobar samplach ina raibh an t-ábhar Hayabusa2 le fuinneog inmheánach BaF2 thart ar 1 mm ar tiús agus 3 mm ar trastomhas chun an sampla a choinneáil le linn an imoibrithe léasair. Coinníodh sreabhadh BrF5 chuig an sampla le cainéal meascáin gáis a gearradh i sealbhóir samplach Ni. Athchumraíodh an seomra samplach freisin ionas go bhféadfaí é a bhaint den líne fluairínithe folúis agus ansin é a oscailt i mbosca lámhainní líonta le nítrigin. Séalaíodh an seomra dhá phíosa le séala comhbhrúite gaiscéad copair agus teanntán slabhra EVAC Quick Release CeFIX 38. Ceadaíonn fuinneog BaF2 3 mm ar tiús ar bharr an tseomra breathnú comhuaineach ar an sampla agus téamh léasair. Tar éis an sampla a luchtú, teanntáin an seomra arís agus athcheangail leis an líne fluairínithe. Roimh an anailís, téadh an seomra samplach faoi fholús go dtí thart ar 95°C thar oíche chun aon taise ionsúite a bhaint. Tar éis é a théamh thar oíche, ligeadh don seomra fuarú go teocht an tseomra agus ansin rinneadh an chuid a nochtadh don atmaisféar le linn aistriú an tsampla a ghlanadh le trí aliquot de BrF5 chun taise a bhaint. Cinntíonn na nósanna imeachta seo nach nochtar an sampla Hayabusa 2 don atmaisféar agus nach ndéantar é a éilliú ag taise ón gcuid den líne fhluairínithe a aeráiltear isteach san atmaisféar le linn luchtú an tsampla.
Rinneadh anailís ar shamplaí cáithníní Ryugu C0014-4 agus Orgueil (CI) i mód “singil” modhnaithe42, agus rinneadh anailís Y-82162 (CY) ar thrádáire aonair le tobair shamplacha iolracha41. Mar gheall ar a gcomhdhéanamh ainhidriúil, ní gá modh aonair a úsáid le haghaidh chondrites CY. Téite na samplaí ag baint úsáide as léasar infridhearg CO2 Photon Machines Inc. cumhacht 50 W (10.6 µm) suite ar an gantry XYZ i láthair BrF5. Déanann an córas físe ionsuite monatóireacht ar chúrsa an imoibrithe. Tar éis fluairínithe, scrobarnaíodh an O2 saortha ag baint úsáide as dhá ghaiste nítrigine crióigineach agus leaba théite de KBr chun aon bhreis fluairín a bhaint. Rinneadh anailís ar chomhdhéanamh iseatópach ocsaigine íonaithe ar speictriméadar maise dé-chainéil Thermo Fisher MAT 253 le taifeach maise de thart ar 200.
I gcásanna áirithe, bhí an méid O2 gásach a scaoileadh le linn imoibriú an tsampla níos lú ná 140 µg, arb é an teorainn thartmhéigineach é maidir le húsáid an fheiste builg ar an mais-speictriméadar MAT 253. Sna cásanna seo, bain úsáid as micrea-imleabhair le haghaidh anailíse. Tar éis na cáithníní Hayabusa2 a anailísiú, rinneadh an caighdeán inmheánach obsidian a fhluairíniú agus cinneadh a chomhdhéanamh iseatóp ocsaigine.
Cuireann iain den bhlúire NF+ NF3+ isteach ar an bhíoma le mais 33 (16O17O). Chun an fhadhb fhéideartha seo a dhíchur, déantar formhór na samplaí a phróiseáil trí nósanna imeachta deighilte crióigineacha. Is féidir é seo a dhéanamh sa treo ar aghaidh roimh anailís MAT 253 nó mar dhara hanailís tríd an ngás anailísithe a thabhairt ar ais chuig an criathar móilíneach speisialta agus é a athsheoladh tar éis an deighilte crióiginigh. Baineann deighilt chrióigineach le gás a sholáthar do chriathar móilíneach ag teocht nítrigine leachta agus ansin é a scaoileadh isteach i bpríomhchriathar móilíneach ag teocht -130°C. Léirigh tástáil fairsing go bhfanann NF+ ar an gcéad chriathar móilíneach agus nach dtarlaíonn aon chodánú suntasach ag baint úsáide as an modh seo.
Bunaithe ar anailísí arís agus arís eile ar ár gcaighdeáin inmheánacha obsidian, is é cruinneas foriomlán an chórais i mód builg ná: ±0.053‰ do δ17O, ±0.095‰ do δ18O, ±0.018‰ do Δ17O (2 sd). Tugtar anailís iseatóp ocsaigine sa nótaíocht delta chaighdeánach, áit a ríomhtar delta18O mar:
Bain úsáid as an gcóimheas 17O/16O le haghaidh δ17O freisin. Is é VSMOW an caighdeán idirnáisiúnta do Mheánchaighdeán Uisce Farraige Vín. Léiríonn Δ17O an diall ón líne codánúcháin talún, agus is é an fhoirmle ríofa: Δ17O = δ17O – 0.52 × δ18O. Tá coigeartú bearna déanta ar na sonraí uile a chuirtear i láthair i dTábla Forlíontach 3.
Baineadh codanna thart ar 150 go 200 nm ar tiús as cáithníní Ryugu ag baint úsáide as ionstraim Hitachi High Tech SMI4050 FIB ag JAMSTEC, Kochi Core Sampling Institute. Tabhair faoi deara gur aisghabhadh na codanna FIB go léir ó bhlúirí neamhphróiseáilte de cháithníní neamhphróiseáilte tar éis iad a bhaint as soithí líonta le gás N2 le haghaidh aistrithe idirréada. Níor thomhas na blúirí seo le SR-CT, ach próiseáladh iad le nochtadh íosta d'atmaisféar an domhain chun damáiste agus éilliú féideartha a sheachaint a d'fhéadfadh difear a dhéanamh do speictream imeall-K an charbóin. Tar éis sraith chosanta tungstain a thaisceadh, gearradh agus tanaithe an réigiún spéise (suas le 25 × 25 μm2) le bhíoma ian Ga+ ag voltas luasghéaraithe de 30 kV, ansin ag 5 kV agus sruth tóireadóir de 40 pA chun damáiste dromchla a íoslaghdú. Cuireadh na codanna ultrathanaí ansin ar mhogalra copair méadaithe (mogla Kochi) 39 ag baint úsáide as micrea-ionramhálaí atá feistithe le FIB.
Séalaíodh millíní Ryugu A0098 (1.6303mg) agus C0068 (0.6483mg) faoi dhó i mbileoga poileitiléine ardíonachta íon i mbosca lámhainní líonta le nítrigin íon ar an SPring-8 gan aon idirghníomhú le hatmaisféar an domhain. Rinneadh ullmhúchán samplach do JB-1 (carraig tagartha geolaíoch arna heisiúint ag Suirbhé Geolaíochta na Seapáine) in Ollscoil Chathrach Tóiceo.
Tá INAA ar siúl ag an Institiúid um Eolaíochtaí Radaíochta Comhtháite agus Núicléacha, Ollscoil Kyoto. Rinneadh na samplaí a ionradaíocht faoi dhó le timthriallta ionradaíochta éagsúla a roghnaíodh de réir leathré an núiclíde a úsáideadh le haghaidh cainníochtú eilimintí. Ar dtús, rinneadh an sampla a ionradaíocht i bhfeadán ionradaíochta aeroibrithe ar feadh 30 soicind. Is iad 4.6 × 1012 agus 9.6 × 1011 cm-2 s-1, faoi seach, na floscanna neodrón teirmeacha agus gasta i bhfíor 3, chun ábhar Mg, Al, Ca, Ti, V agus Mn a chinneadh. Rinneadh ceimiceáin ar nós MgO (íonacht 99.99%, Soekawa Chemical), Al (íonacht 99.9%, Soekawa Chemical), agus miotal Si (íonacht 99.999%, FUJIFILM Wako Pure Chemical) a ionradaíocht freisin chun imoibrithe núicléacha cur isteach ar nós (n, n) a cheartú. Rinneadh an sampla a ionradaíocht le clóiríd sóidiam (íonacht 99.99%; MANAC) freisin chun athruithe i sreabhadh neodrón a cheartú.
Tar éis ionradaíocht neodrón, cuireadh ceann nua in áit an bhileog phoileitiléine sheachtraigh, agus tomhaiseadh an radaíocht gáma a astaíodh ón sampla agus ón tagairt láithreach le brathadóir Ge. Rinneadh na samplaí céanna a ath-ionradaíocht ar feadh 4 huaire an chloig i bhfeadán ionradaíochta aeroibrithe. Tá floscanna teirmeacha agus gasta neodrón de 5.6 1012 agus 1.2 1012 cm-2 s-1 ag 2, faoi seach, chun Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, Ábhar Se, Sb, Os, Ir agus Au a chinneadh. Rinneadh samplaí rialaithe de Ga, As, Se, Sb, Os, Ir, agus Au a ionradaíocht trí mhéideanna cuí (ó 10 go 50 μg) de thuaslagáin chaighdeánacha de thiúchain aitheanta na n-eilimintí seo a chur i bhfeidhm ar dhá phíosa páipéir scagaire, agus ina dhiaidh sin rinneadh na samplaí a ionradaíocht. Rinneadh an comhaireamh gáma-ghathanna ag an Institiúid um Eolaíochtaí Radaíochta Comhtháite agus Núicléacha, Ollscoil Kyoto agus Ionad Taighde RI, Ollscoil Chathrach Tóiceo. Is ionann na nósanna imeachta anailíseacha agus na hábhair thagartha chun eilimintí INAA a chinneadh go cainníochtúil agus na cinn a thuairiscítear inár gcuid oibre roimhe seo.
Baineadh úsáid as difreactóiméadar X-gha (Rigaku SmartLab) chun patrúin difreactaithe shamplaí Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) agus C0087 (<1 mg) a bhailiú ag NIPR. Baineadh úsáid as difreactóiméadar X-gha (Rigaku SmartLab) chun patrúin difreactaithe shamplaí Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) agus C0087 (<1 mg) a bhailiú ag NIPR. Рентгеновский дифрактометр (Rigaku SmartLab) использовали для сбора дифракционных картин образцов Ryugu A0039 (<0 1 и ) C0087 (<1 мг) sa NIPR. Baineadh úsáid as difreactóiméadar X-gha (Rigaku SmartLab) chun patrúin difreactaithe samplaí Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg), agus C0087 (<1 mg) a bhailiú in NIPR.使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) 在NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 mg) 、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 獰 暄尡使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) 在NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 mg) 、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) 獰 暄尡 Дифрактограммы образцов Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (<1 мг) agus C0087 (<1 мг) были получены в NIPR с исполеньмгоно дифрактометра (Rigaku SmartLab). Fuarthas patrúin difreacta X-ghathaithe na samplaí Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) agus C0087 (<1 mg) ag NIPR ag baint úsáide as difreactaiméadar X-ghathaithe (Rigaku SmartLab).Meiltear na samplaí uile ina bpúdar mín ar shliseán sileacain neamh-fhrithchaiteach ag baint úsáide as pláta gloine saifír agus ansin scaipeadh go cothrom iad ar an sliseán sileacain neamh-fhrithchaiteach gan aon leacht (uisce ná alcól). Seo a leanas na coinníollacha tomhais: Gintear radaíocht X-ghathach Cu Kα ag voltas feadáin de 40 kV agus sruth feadáin de 40 mA, is é 10 mm fad an scoilte teorannaithe, is é (1/6)° an uillinn eisimeartha, is é 20 rpm an luas rothlaithe in-plána, agus is é 2θ (uillinn dhúbailte Bragg) an raon, is é 3-100° é agus tógann sé thart ar 28 uair an chloig le hanailísiú. Baineadh úsáid as optaic Bragg Brentano. Is brathadóir leathsheoltóra sileacain aontoiseach (D/teX Ultra 250) an brathadóir. Baineadh X-ghathanna Cu Kβ ag baint úsáide as scagaire Ni. Ag baint úsáide as samplaí a bhí ar fáil, rinneadh comparáid idir tomhais ar shaponít mhaignéiseach shintéiseach (JCSS-3501, Kunimine Industries CO. Ltd), serpentín (serpentín duille, Miyazu, Nikka) agus pirróitít (monoclinic 4C, Chihua, Meicsiceo Watts) chun buaicphointí a aithint agus sonraí difreactachta sonraí comhaid púdair ón Ionad Idirnáisiúnta um Shonraí Difreactachta, dolaimít (PDF 01-071-1662) agus maighnéadít (PDF 00-019-0629) a úsáid. Rinneadh comparáid freisin idir sonraí difreactachta ó Ryugu agus sonraí ar chondrití carbónacha hidreathraithe, Orgueil CI, Y-791198 CM2.4, agus Y 980115 CY (céim téimh III, 500–750°C). Léirigh an chomparáid cosúlachtaí le Orgueil, ach ní le Y-791198 agus Y 980115.
Rinneadh speictrim NEXAFS le himill charbóin K de rannóga ultrathanaí de shamplaí déanta as FIB a thomhas ag baint úsáide as an gcainéal STXM BL4U ag saoráid sioncrótrón UVSOR ag Institiúid na nEolaíochtaí Móilíneacha (Okazaki, an tSeapáin). Is é thart ar 50 nm méid spota bhíoma atá dírithe go hoptúil le pláta crios Fresnel. Is é 0.1 eV an chéim fuinnimh do struchtúr mín an réigiúin imeall gar (283.6–292.0 eV) agus 0.5 eV (280.0–283.5 eV agus 292.5–300.0 eV) do thosach agus chúl na réigiún. Socraíodh an t-am do gach picteilín íomhá go 2 ms. Tar éis an fholmhaithe, líonadh seomra anailíseach STXM le héiliam ag brú de thart ar 20 mbar. Cuidíonn sé seo le drift theirmeach an trealaimh optaice X-gha sa seomra agus sa sealbhóir sampla a íoslaghdú, chomh maith le damáiste agus/nó ocsaídiú sampla a laghdú. Gineadh speictrim charbóin imeall-K NEXAFS ó shonraí cruachta ag baint úsáide as bogearraí aXis2000 agus bogearraí próiseála sonraí dílseánaigh STXM. Tabhair faoi deara go n-úsáidtear an cás aistrithe samplach agus an bosca lámhainní chun ocsaídiú agus éilliú samplach a sheachaint.
Tar éis anailíse STXM-NEXAFS, rinneadh anailís ar chomhdhéanamh iseatópach hidrigine, carbóin, agus nítrigine i slisní Ryugu FIB ag baint úsáide as íomháú iseatóp le JAMSTEC NanoSIMS 50L. Déantar rastarú ar phríomhbhíoma Cs+ dírithe de thart ar 2 pA le haghaidh anailíse iseatóp carbóin agus nítrigine agus thart ar 13 pA le haghaidh anailíse iseatóp hidrigine thar achar de thart ar 24 × 24 µm2 go 30 × 30 µm2 ar an sampla. Tar éis réamh-spraeáil 3 nóiméad ag sruth príomhbhíoma réasúnta láidir, cuireadh tús le gach anailís tar éis cobhsú déine an bhíoma tánaistigh. Chun anailís a dhéanamh ar iseatóip carbóin agus nítrigine, fuarthas íomhánna de 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– agus 12C15N– ag an am céanna ag baint úsáide as braiteadh ilphléacs iolraitheora seacht leictreon le réiteach maise de thart ar 9000, atá leordhóthanach chun na comhdhúile iseatópacha ábhartha go léir a dheighilt. cur isteach (i.e. 12C1H ar 13C agus 13C14N ar 12C15N). Chun anailís a dhéanamh ar iseatóip hidrigine, fuarthas íomhánna 1H-, 2D- agus 12C- le taifeach maise de thart ar 3000 le braiteadh iolrach ag baint úsáide as trí iolraitheoir leictreon. Tá 30 íomhá scanta den limistéar céanna i ngach anailís, agus íomhá amháin ina bhfuil 256 × 256 picteilín le haghaidh anailíse iseatóp carbóin agus nítrigine agus 128 × 128 picteilín le haghaidh anailíse iseatóp hidrigine. Is é an t-am moille 3000 µs in aghaidh an picteilín le haghaidh anailíse iseatóp carbóin agus nítrigine agus 5000 µs in aghaidh an picteilín le haghaidh anailíse iseatóp hidrigine. D'úsáideamar hiodráit 1-hiodrocsaibeinsotriasóil mar chaighdeáin iseatóp hidrigine, carbóin agus nítrigine chun codánú mais uirlise a chalabrú45.
Chun comhdhéanamh iseatópach sileacain graifít réamhghréine a chinneadh i bpróifíl FIB C0068-25, d'úsáideamar sé iolraitheoir leictreon le taifeach maise de thart ar 9000. Tá 256 × 256 picteilín sna híomhánna le moill de 3000 µs in aghaidh an picteilín. Chalabraíomar ionstraim codánúcháin maise ag baint úsáide as sliseáin sileacain mar chaighdeáin iseatóp hidrigine, carbóin agus sileacain.
Rinneadh íomhánna iseatóp a phróiseáil ag baint úsáide as bogearraí íomháithe NanoSIMS45 NASA. Ceartaíodh na sonraí le haghaidh am marbh iolraitheora leictreon (44 ns) agus éifeachtaí teachta beagnach comhuaineacha. Ailíniú scanadh difriúil do gach íomhá chun ceartú a dhéanamh ar dhreapadh íomhá le linn fála. Cruthaítear an íomhá iseatóp deiridh trí iain thánaisteacha a chur ó gach íomhá le haghaidh gach picteilín scanadh.
Tar éis anailíse STXM-NEXAFS agus NanoSIMS, scrúdaíodh na codanna FIB céanna ag baint úsáide as micreascóp leictreon tarchurtha (JEOL JEM-ARM200F) ag voltas luasghéaraithe 200 kV ag Kochi, JAMSTEC. Breathnaíodh an micreastruchtúr ag baint úsáide as TEM réimse geal agus TEM scanadh uillinn ard i réimse dorcha. Aithníodh céimeanna mianracha trí dhíraonta leictreon spota agus íomháú banda laitíse, agus rinneadh anailís cheimiceach le EDS le brathadóir drift sileacain 100 mm2 agus bogearraí JEOL Analysis Station 4.30. Chun anailís chainníochtúil a dhéanamh, tomhaiseadh déine tréith X-ghathach gach eiliminte sa mhodh scanadh TEM le ham seasta fála sonraí de 30 s, achar scanadh bhíoma de ~100 × 100 nm2, agus sruth bhíoma de 50 pA. Cinneadh an cóimheas (Si + Al)-Mg-Fe i sileacáití srathacha ag baint úsáide as an gcomhéifeacht turgnamhach k, ceartaithe le haghaidh tiús, a fuarthas ó chaighdeán piropagarnet nádúrtha.
Tá na híomhánna agus na hanailísí uile a úsáideadh sa staidéar seo ar fáil ar Chóras Cartlannú Sonraí agus Cumarsáide JAXA (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2. Soláthraíonn an t-alt seo na sonraí bunaidh.
Kitari, K. et al. Comhdhéanamh dromchla astaróideach 162173 Ryugu mar a breathnaíodh é leis an ionstraim Hayabusa2 NIRS3. Eolaíocht 364, 272–275.
Kim, AJ Condrites carbónacha de chineál Yamato (CY): analógacha de dhromchla astaróideach Ryugu? Geochemistry 79, 125531 (2019).
Pilorjet, S. et al. Rinneadh an chéad anailís chomhdhéanaimh ar shamplaí Ryugu ag baint úsáide as micreascóp hipirspeictreach MicroOmega. National Astron. 6, 221–225 (2021).
Yada, T. et al. Réamhanailís ar an sampla Hyabusa2 a tugadh ar ais ón astaróideach de chineál C Ryugu. National Astron. 6, 214–220 (2021).