Spas ji bo serdana Nature.com. Guhertoya geroka ku hûn bikar tînin piştgiriya CSS-ê bi sînor e. Ji bo ezmûna çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn gerokek nûvekirî bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê di Internet Explorer-ê de neçalak bikin). Di vê navberê de, ji bo ku piştgiriya domdar misoger bikin, em ê malperê bêyî şêwaz û JavaScript-ê nîşan bidin.
Asteroidên celebê C, ku bi madeya organîk dewlemend in û neguhêrbar in, dibe ku yek ji çavkaniyên sereke yên avê li ser Erdê bin. Niha, kondrîtên ku karbon-hebûnî ramanek çêtirîn li ser pêkhateya wan a kîmyewî didin, lê agahdariya li ser meteorîtan xelet e: tenê celebên herî domdar dema ku dikevin atmosferê û dûv re bi jîngeha erdê re têkilî daynin sax dimînin. Li vir em encamên lêkolînek volûmetrîk û mîkroanalîtîk a berfireh a perçeya sereke ya Ryugu ku ji hêla keştîya fezayê Hayabusa-2 ve hatî şandin Erdê pêşkêş dikin. Perçeyên Ryugu di pêkhateyê de bi kondrîtên CI (cureya Iwuna) yên ku bi awayekî kîmyayî nefraksiyonkirî lê bi avê hatine guherîn re hevahengiyek nêzîk nîşan didin, ku bi berfirehî wekî nîşaneyek pêkhateya giştî ya pergala rojê têne bikar anîn. Ev nimûne têkiliyek cîhî ya tevlihev di navbera organîkên alîfatîk ên dewlemend û sîlîkatên qatkirî de nîşan dide û germahiyek herî zêde ya dora 30 °C di dema erozyona avê de nîşan dide. Me pirbûna deuterium û diazonyûmê dît ku bi eslê xwe ji derveyî rojê re lihevhatî ye. Perçeyên Ryugu materyalê biyanî yê herî bêqisûr û neqetandî ne ku heya niha hatine lêkolîn kirin û çêtirîn li gorî pêkhateya giştî ya pergala rojê ne.
Ji Hezîrana 2018an heta Mijdara 2019an, keştîya fezayê Hayabusa2 ya Ajansa Lêkolîna Hewayî ya Japonya (JAXA) lêkolînek dûr û dirêj a asteroîda Ryugu kir. Daneyên ji Spektrometreya Nêzîk a Infrared (NIRS3) li Hayabusa-2 nîşan didin ku Ryugu dibe ku ji materyalek dişibihe kondrîtên karbonazê yên bi termal û/an metamorfîk-şokê pêk were. Hevberdana herî nêzîk kondrîta CY (cureya Yamato) 2 ye. Albedoya nizm a Ryugu dikare bi hebûna hejmareke mezin ji pêkhateyên dewlemend bi karbonê, û her weha mezinahiya perçeyan, porozîtî û bandorên hewaya fezayî were ravekirin. Keştîya fezayê Hayabusa-2 du daketin û berhevkirina nimûneyan li ser Ryuga kir. Di daketina yekem de di 21ê Sibata 2019an de, materyalê rûyê erdê hate bidestxistin, ku di beşa A ya kapsula vegerê de hate hilanîn, û di daketina duyem de di 11ê Tîrmeha 2019an de, materyal li nêzî kraterek çêkirî ku ji hêla bandorkerek piçûk a veguhêzbar ve hatî çêkirin hate berhev kirin. Ev nimûne li Ward C têne hilanîn. Karakterîzasyona destpêkê ya bê-wêranker a perçeyên di Qonaxa 1-ê de di odeyên taybetî, bêqisûr û tijî nîtrojenê yên paqij de li tesîsên ku ji hêla JAXA ve têne rêvebirin nîşan da ku perçeyên Ryugu herî zêde dişibin kondrîtên CI4 û "astên cûrbecûr ên guherînê" nîşan didin3. Dabeşkirina Ryugu ya ku dişibihe kondrîtên CY an CI, tenê dikare bi karakterîzasyona îzotopîk, elementî û mîneralojîkî ya berfireh a perçeyên Ryugu were çareser kirin. Encamên ku li vir têne pêşkêş kirin bingehek zexm peyda dikin da ku were destnîşankirin ka kîjan ji van her du ravekirinên pêşîn ji bo pêkhateya giştî ya asteroîd Ryugu îhtîmaltir e.
Heşt peletên Ryugu (bi tevahî nêzîkî 60 mg), çar ji Odeya A û çar ji Odeya C, ji bo birêvebirina tîma Kochi ji Qonaxa 2-an re hatin şandin. Armanca sereke ya lêkolînê ew e ku xweza, eslê xwe û dîroka pêşketinê ya asteroîda Ryugu were ronîkirin, û wekhevî û cûdahiyên bi nimûneyên din ên ji derveyî erdê yên naskirî yên wekî kondrît, perçeyên toza nav-planetî (IDP) û kometên vegeriyayî re belge bike. Nimûneyên ku ji hêla mîsyona Stardust a NASA-yê ve hatine berhevkirin.
Analîza mîneralojî ya berfireh a pênc dendikên Ryugu (A0029, A0037, C0009, C0014 û C0068) nîşan da ku ew bi giranî ji fîlosîlîkatên hûr û qalind pêk tên (~64–88% vol.; Wêne 1a, b, Wêneya Pêvek 1). û tabloya zêde 1). Fîlosîlîkatên hûr wekî agregatên penî (heta bi dehan mîkron di mezinahiyê de) di matrîksên hûr û dewlemend bi fîlosîlîkat (kêmtir ji çend mîkron di mezinahiyê de) de çêdibin. Perçeyên sîlîkat ên qat qat sîmbîyontên serpentîn-saponît in (Wêne 1c). Nexşeya (Si + Al)-Mg-Fe her weha nîşan dide ku matrîksa sîlîkat a qat qat a girseyî xwedî pêkhateyek navîn di navbera serpentîn û saponîtê de ye (Wêne 2a, b). Matrîksa fîlosîlîkat mîneralên karbonat (~2–21 vol.%), mîneralên sulfîd (~2.4–5.5 vol.%), û magnetît (~3.6–6.8 vol.%) dihewîne. Yek ji perçeyên ku di vê lêkolînê de hatine lêkolînkirin (C0009) mîqdarek piçûk (~0.5 vol.%) ji sîlîkatên bêav (olivîn û pîroksen) dihewîne, ku dibe ku bibe alîkar ku materyalê çavkaniyê ku kevirê xav ê Ryugu pêk tîne were destnîşankirin. Ev sîlîkata bêav di peletên Ryugu de kêm e û tenê di peleta C0009 de bi awayekî erênî hatiye nas kirin. Karbonat di matrîksê de wekî perçe (kêmtir ji çend sed mîkron) hene, bi piranî dolomît, bi mîqdarên piçûk ên karbonata kalsiyûm û brinell. Magnetît wekî perçeyên îzolekirî, framboîdan, plak, an jî kombûnên sferîk çêdibe. Sulfîd bi piranî ji hêla pîrotît ve di forma prîzma/plaqeyên şeşalî yên nerêkûpêk an jî latan de têne temsîl kirin. Matrîk mîqdarek mezin ji pentlandîta binmîkron an jî bi tevliheviya pîrotît dihewîne. Fazên dewlemend bi karbonê (bi mezinahiya <10 µm) di nav matrîksa dewlemend bi fîlosîlîkat de li her derê hene. Fazên dewlemend bi karbonê (bi mezinahiya <10 µm) di nav matrîksa dewlemend bi fîlosîlîkat de li her derê hene. Богатые углеродом fazы (razmerom <10 mkm) vstrechayutsya повсеместно во богатой филлосиликатами матрице. Fazên dewlemend bi karbonê (bi mezinahiya <10 µm) di nav matrîksa dewlemend bi fîlosîlîkat de li her derê hene.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 fazы (razmerom <10 mkm) di богатой филлосиликатами матрице de tê pêşandan. Fazên dewlemend bi karbonê (bi mezinahiya <10 µm) di matrîksa dewlemend bi fîlosîlîkat de serdest in.Mîneralên alîkar ên din di Tabloya Pêvek 1 de têne nîşandan. Lîsteya mîneralên ku ji qaliba difraksiyona tîrêjên X ya tevliheviya C0087 û A0029 û A0037 hatine destnîşankirin pir lihevhatî ye bi ya ku di kondrîta CI (Orgueil) de hatiye destnîşankirin, lê ji kondrîtên CY û CM (cureya Mighei) pir cûda ye (Wêne 1 bi daneyên berfirehkirî û Wêneya Pêvek 2). Naveroka tevahî ya elementên dendikên Ryugu (A0098, C0068) jî lihevhatî ye bi kondrîta 6 CI (daneyên berfirehkirî, Wêne 2 û Tabloya Pêvek 2). Berevajî vê, kondrîtên CM di elementên nerm û pir bêîstîqrar de, nemaze Mn û Zn, û di elementên refraktor de bilindtir kêm dibin7. Têkeliyên hin elementan pir diguherin, ku dibe ku nîşanek nehevsengiya xwerû ya nimûneyê be ji ber mezinahiya piçûk a perçeyên takekesî û xeletiya nimûnegirtinê ya encam. Hemû taybetmendiyên petrolojîk, mîneralojîk û elementî nîşan didin ku dendikên Ryugu pir dişibin kondrîtan CI8,9,10. Îstîsnayek berbiçav nebûna ferîhîdrît û sulfatê di dendikên Ryugu de ye, ku ev yek nîşan dide ku ev mîneralên di kondrîtên CI de ji ber guherîna erdê çêbûne.
a, Wêneya tevlihev a tîrêjên X ya Mg Kα (sor), Ca Kα (kesk), Fe Kα (şîn), û S Kα (zer) beşa cilkirî ya hişk C0068. Ev parçe ji sîlîkatên qatqatî (sor: ~88 vol%), karbonat (dolomît; keskê vekirî: ~1.6 vol%), magnetît (şîn: ~5.3 vol%) û sulfîdan (zer: sulfîd = ~2.5% vol) pêk tê. ese. b, wêneya herêma konturê di elektronên paşve belavbûyî de li ser a. Bru - negihîştî; Dole - dolomît; FeS sulfîda hesin e; Mag - magnetît; ava fêkiyan - kevirê sabûnê; Srp - serpentîn. c, wêneya mîkroskopiya elektronê ya veguheztina çareseriya bilind (TEM) ya tevlîheviyek saponît-serpentîn a tîpîk ku bandên tora saponît û serpentîn ên bi rêzê ve 0.7 nm û 1.1 nm nîşan dide.
Pêkhateya matrîks û sîlîkata qatqatî (li %) ya perçeyên Ryugu A0037 (çemberên sor ên zexm) û C0068 (çemberên şîn ên zexm) di pergala sêalî (Si+Al)-Mg-Fe de tê nîşandan. a, Encamên Mîkroanalîza Sonda Elektronê (EPMA) li dijî kondrîtên CI (Ivuna, Orgueil, Alais)16 ji bo berhevdanê bi rengê gewr têne nîşandan. b, Analîza TEM ya Skenkirinê (STEM) û spektroskopiya tîrêjên X ya belavbûna enerjiyê (EDS) ji bo berhevdanê bi meteorîtên Orgueil9 û Murchison46 û IDP47 ya hîdratkirî tê nîşandan. Fîlosîlîkatên hûr û qatqatî hatin analîzkirin, ji perçeyên piçûk ên sulfîda hesin dûr ketin. Xetên xalxalî di a û b de xetên helandinê yên saponît û serpentîn nîşan didin. Pêkhateya dewlemend bi hesin di a de dibe ku ji ber dendikên sulfîda hesin ên binmîkron di nav dendikên sîlîkata qatqatî de be, ku bi çareseriya fezayî ya analîza EPMA nayê derxistin. Xalên daneyê yên bi naveroka Si-yê ji saponîtê di b de bilindtir dibe ku ji ber hebûna madeya dewlemend a silîkonê ya amorf a nanosîlîk di navbera qata fîlosîlîkatê de bin. Hejmara analîzan: N=69 ji bo A0037, N=68 ji bo EPMA, N=68 ji bo C0068, N=19 ji bo A0037 û N=27 ji bo C0068 ji bo STEM-EDS. c, nexşeya îzotopê ya perçeya trioksî Ryugu C0014-4 li gorî nirxên kondrîtê CI (Orgueil), CY (Y-82162) û daneyên wêjeyê (CM û C2-ung)41,48,49. Me daneyên ji bo meteorîtên Orgueil û Y-82162 bi dest xistine. CCAM rêzek ji mîneralên kondrîtê yên karbonatîk ên bêav e, TFL xêzek dabeşkirina erdê ye. Nexşeyên d, Δ17O û δ18O yên perçeya Ryugu C0014-4, CI kondrite (Orgueil), û CY kondrite (Y-82162) (ev lêkolîn). Δ17O_Ryugu: Nirxa Δ17O C0014-1. Δ17O_Orgueil: Nirxa navînî ya Δ17O ji bo Orgueil. Δ17O_Y-82162: Nirxa navînî ya Δ17O ji bo Y-82162. Daneyên CI û CY ji wêjeyê 41, 48, 49 jî ji bo berawirdkirinê têne nîşandan.
Analîza îzotopên girseyî yên oksîjenê li ser nimûneyek 1.83 mg ya materyalê ku ji C0014-a granulî bi florînkirina lazerê (Methods) hatiye derxistin, hate kirin. Ji bo berawirdkirinê, me heft kopiyên Orgueil (CI) (girseya giştî = 8.96 mg) û heft kopiyên Y-82162 (CY) (girseya giştî = 5.11 mg) ceribandin (Tabloya Pêvek 3).
Di wêneya 2d de cudabûnek zelal a Δ17O û δ18O di navbera perçeyên navînî yên giraniya Orgueil û Ryugu de li gorî Y-82162 nîşan dide. Δ17O ya perçeya Ryugu C0014-4 ji ya perçeya Orgeil bilindtir e, tevî hevgirtina 2 sd. Perçeyên Ryugu nirxên Δ17O yên bilindtir li gorî Orgeil hene, ku dibe ku qirêjiya erdî ya paşîn ji ketina wê di 1864-an de nîşan bide. Hewaya di jîngeha erdî de11 bê guman dibe sedema tevlêbûna oksîjena atmosferê, ku analîza giştî nêzîktirî xeta fraksiyonkirina erdî (TFL) dike. Ev encam bi daneyên mîneralojî (ku berê hatine nîqaş kirin) re lihevhatî ye ku dendikên Ryugu hîdrat an sulfat nagirin, lê Orgeil heye.
Li gorî daneyên mîneralojîk ên jorîn, ev encam têkiliyek di navbera dendikên Ryugu û kondrîtên CI de piştgirî dikin, lê têkiliyek di navbera kondrîtên CY de red dikin. Rastiya ku dendikên Ryugu bi kondrîtên CY ve ne girêdayî ne, ku nîşanên zelal ên mîneralojiya dehidratasyonê nîşan didin, şaş e. Çavdêriyên orbital ên Ryugu xuya dikin ku ew dehidratasyon derbas kiriye û ji ber vê yekê muhtemelen ji materyalê CY pêk tê. Sedemên vê cûdahiya eşkere ne diyar in. Analîzek îzotopên oksîjenê ya perçeyên din ên Ryugu di gotarek hevrê 12 de tê pêşkêş kirin. Lêbelê, encamên vê koma daneyên berfireh jî bi têkiliya di navbera perçeyên Ryugu û kondrîtên CI de lihevhatî ne.
Bi karanîna teknîkên mîkroanalîzê yên hevrêzkirî (Wêneya Pêvek 3), me belavbûna fezayî ya karbona organîk li ser tevahiya rûbera fraksiyona tîrêjên îyonê ya fokuskirî (FIB) C0068.25 lêkolîn kir (Wêne 3a–f). Spektrên vegirtina tîrêjên X ên avahiya nazik a karbonê (NEXAFS) li qiraxa nêzîk a beşa C0068.25 çend komên fonksiyonel nîşan didin - aromatîk an C=C (285.2 eV), C=O (286.5 eV), CH3 (287.5 eV) û C(=O)O (288.8 eV) - avahiya grafînê li 291.7 eV tune ye (Wêne 3a), ku tê wateya pileya nizm a guherîna germî. Lûtkeya CH3 ya bihêz (287.5 eV) ya organîkên qismî yên C0068.25 ji organîkên neçareser ên kondritên karbonî yên ku berê hatine lêkolîn kirin cuda ye û bêtir dişibihe IDP14 û perçeyên kometar ên ku ji hêla mîsyona Stardust ve hatine bidestxistin. Lûtkeyeke CH ya bihêz li 287.5 eV û lûtkeyeke aromatîk an C=C ya pir qels li 285.2 eV nîşan didin ku pêkhateyên organîk dewlemend bi pêkhateyên alîfatîk in (Wêne 3a û Wêneya Pêvek 3a). Herêmên dewlemend bi pêkhateyên organîk ên alîfatîk di fîlosîlîkatên qalind-dane de, û her weha di herêmên bi avahiyeke karbonê ya aromatîk (an C=C) ya xirab de cih digirin (Wêne 3c,d). Berevajî vê, A0037,22 (Wêneya Pêvek 3) qismî rêjeyek kêmtir a herêmên dewlemend bi karbonê alîfatîk nîşan da. Mîneralojiya bingehîn a van dendikan dewlemend bi karbonatan e, dişibihe kondrîtê CI 16, ku guherînek berfireh a ava çavkaniyê pêşniyar dike (Tabloya Pêvek 1). Şert û mercên oksîdasyonê dê di pêkhateyên organîk ên bi karbonatan ve girêdayî de rêjeyên bilindtir ên komên fonksiyonel ên karbonîl û karboksîl tercîh bikin. Belavbûna submîkron a organîkên bi avahiyên karbonê yên alîfatîk dikare ji belavbûna silîkatên qatqatî yên qalind-dane de pir cûda be. Nîşaneyên pêkhateyên organîk ên alîfatîk ên bi fîlosîlîkat-OH ve girêdayî di meteorîta Gola Tagish de hatin dîtin. Daneyên mîkroanalîtîk ên hevrêzkirî destnîşan dikin ku madeya organîk a dewlemend bi pêkhateyên alîfatîk dibe ku di asteroîdên celebê C de belav be û bi fîlosîlîkatan re têkildar be. Ev encam bi raporên berê yên CH-yên alîfatîk/aromatîk di perçeyên Ryugu de ku ji hêla MicroOmega, mîkroskopek hîperspektral a nêzîk-infrared ve hatine nîşandan, lihevhatî ye. Pirsek girîng û bê çareserî ev e ku gelo taybetmendiyên bêhempa yên pêkhateyên organîk ên dewlemend bi karbona alîfatîk ên bi fîlosîlîkatên qalind ên ku di vê lêkolînê de hatine dîtin tenê li ser asteroîd Ryugu têne dîtin.
a, spektrumên karbonê yên NEXAFS di herêma dewlemend a aromatîk (C=C) (sor), di herêma dewlemend a alîfatîk (kesk) û di matrîksê de (şîn) bo 292 eV normalîze bûne. Xeta gewr spektruma organîk a neçareserbar a Murchison 13 e ji bo berawirdkirinê. au, yekîneya hakemtiyê. b, Wêneya spektral a mîkroskopiya tîrêjên X ya veguhestina şopandinê (STXM) ya qiraxa karbonê K nîşan dide ku beş ji hêla karbonê ve serdest e. c, Nexşeya kompozît a RGB bi herêmên dewlemend ên aromatîk (C=C) (sor), herêmên dewlemend ên alîfatîk (kesk) û matrîks (şîn). d, organîkên dewlemend ên bi pêkhateyên alîfatîk di nav fîlosîlîkata qalind de kom bûne, herêm ji qutiyên xalxalî yên spî yên di b û c de mezin bûye. e, nanosferên mezin (ng-1) di herêma ku ji qutiya xalxalî ya spî ya di b û c de mezin bûye. Ji bo: pîrotît. Pn: nîkel-kromît. f, Spektrometriya Girseyî ya Îyona Duyemîn a Nanopîlî (NanoSIMS), wêneyên elementî yên Hîdrojen (1H), Karbon (12C), û Nîtrojen (12C14N), wêneyên rêjeya elementên 12C/1H, û wêneyên îzotopên xaçerêyî δD, δ13C, û δ15N - Beşa PG-1: grafîta pêş-rojê bi dewlemendkirina 13C ya zêde (Tabloya Pêvek 4).
Lêkolînên kînetîk ên hilweşîna madeya organîk di meteorîtên Murchison de dikarin agahdariyên girîng li ser belavbûna nehomojen a madeya organîk a alîfatîk a dewlemend bi dendikên Ryugu peyda bikin. Ev lêkolîn nîşan dide ku girêdanên CH4 yên alîfatîk di madeya organîk de heta germahiyek herî zêde ya nêzîkî 30°C li dêûbavê berdewam dikin û/an jî bi têkiliyên dem-germahî diguherin (mînak 200 sal li 100°C û 0°C 100 mîlyon sal). . Ger pêşgîr di germahiyek diyarkirî de ji bo demek diyarkirî zêdetir neyê germ kirin, belavbûna orîjînal a organîkên alîfatîk ên dewlemend bi fîlosîlîkatan dikare were parastin. Lêbelê, guhertinên ava çavkaniyê dikarin vê şîrovekirinê tevlihev bikin, ji ber ku A0037 ya dewlemend bi karbonatê tu herêmên alîfatîk ên dewlemend bi karbonê yên bi fîlosîlîkatan ve girêdayî nîşan nade. Ev guhertina germahiya nizm bi qasî hebûna feldsparê kubîk di dendikên Ryugu de têkildar e (Tabloya Pêvek 1) 20.
Fraksiyona C0068.25 (ng-1; Wêne 3a–c,e) nanosferek mezin dihewîne ku spektrumên C(=O)O û C=O yên pir aromatîk (an C=C), nerm alîfatîk û qels nîşan dide. Îmzeya karbona alîfatîk bi îmzeya organîkên bêçareser ên girseyî û nanosferên organîk ên bi kondritan ve girêdayî re li hev nayê (Wêne 3a) 17,21. Analîza spektroskopîk a Raman û înfrared a nanosferan li Gola Tagişê nîşan da ku ew ji pêkhateyên organîk ên alîfatîk û oksîdekirî û pêkhateyên organîk ên aromatîk ên polîsîklîk ên bêserûber ên bi avahiyek tevlihev pêk tên22,23. Ji ber ku matrîksa derdorê organîkên dewlemend bi pêkhateyên alîfatîk dihewîne, îmzeya karbona alîfatîk di ng-1 de dibe ku berhemeke analîtîk be. Bi balkêşî, ng-1 sîlîkatên amorf ên çandî dihewîne (Wêne 3e), tevnûrek ku hîn ji bo tu organîkên derveyî erdê nehatiye ragihandin. Sîlîkatên amorf dikarin pêkhateyên xwezayî yên ng-1 bin an jî ji amorfîzekirina sîlîkatên avî/bêav ji hêla tîrêjên iyon û/an elektronan ve di dema analîzê de çêbibin.
Wêneyên îyonê yên NanoSIMS ên beşa C0068.25 (Wêne 3f) guhertinên yekreng di δ13C û δ15N de nîşan didin, ji bilî dendikên pêşrojê yên bi dewlemendkirineke mezin a 13C ya 30,811‰ (PG-1 di wêneya δ13C ya di Wêne 3f de) (Tabloya Pêvek 4). Wêneyên dendikên bingehîn ên tîrêjên X û wêneyên TEM ên çareseriya bilind tenê rêjeya karbonê û dûrahiya di navbera balafirên bingehîn ên 0,3 nm de nîşan didin, ku bi grafîtê re têkildar e. Hêjayî gotinê ye ku nirxên δD (841 ± 394‰) û δ15N (169 ± 95‰), ku bi madeya organîk a alîfatîk a bi fîlosîlîkatên qalind ve girêdayî dewlemend bûne, ji navînîya tevahiya herêma C (δD = 528 ± 139‰) hinekî bilindtir derdikevin. ‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) di C0068.25 de (Tabloya Pêvek 4). Ev çavdêrî nîşan dide ku organîkên dewlemend bi alîfatîk di fîlosîlîkatên qalind de dibe ku ji organîkên derdorê prîmîtîftir bin, ji ber ku dibe ku yên paşîn di laşê orîjînal de bi ava derdorê re danûstandina îzotopî kiribin. Bi awayekî din, ev guhertinên îzotopî jî dikarin bi pêvajoya avakirina destpêkê ve girêdayî bin. Tê şîrovekirin ku sîlîkatên qatqatî yên zirav di kondrîtên CI de wekî encamek guheztina domdar a komên sîlîkatên bêav ên qalind ên orîjînal çêbûne. Dibe ku madeya organîk a dewlemend bi alîfatîk ji molekulên pêşeng di dîska protoplanetary an jî navgîna navstêrk de berî avakirina pergala rojê çêbûbe, û dûv re di dema guhertinên avê yên laşê dêûbavê Ryugu (mezin) de hinekî hatibe guhertin. Mezinahiya Ryugu (<1.0 km) pir piçûk e ku germahiya navxweyî ya ji bo guherîna avî ji bo çêkirina mîneralên hîdr bi têra xwe biparêze25. Mezinahiya Ryugu (<1.0 km) pir piçûk e ku germahiya navxweyî ya têr ji bo guherîna avî ji bo çêkirina mîneralên hîdr biparêze25. Dirêjbûn (<1,0 km) 25. Mezinahî (<1.0 km) Ryugu pir piçûk e ku germahiya navxweyî ya têr ji bo guheztina avê û çêkirina mîneralên avê biparêze25. 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水2 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水2 Dijmer Рюгу (<1,0 км) kêm, чтобы поддерживать внутреннее тепло для изменения воды со образованием водных минералов25. Mezinahiya Ryugu (<1.0 km) pir piçûk e ku germahiya navxweyî hilgire da ku av biguherîne bo çêkirina mîneralên avê25.Ji ber vê yekê, dibe ku pêşiyên Ryugu bi deh kîlometreyan mezinahî hewce bikin. Maddeya organîk a dewlemend bi pêkhateyên alîfatîk dibe ku rêjeyên xwe yên îzotopên orîjînal ji ber têkiliya bi fîlosîlîkatên qalind re biparêzin. Lêbelê, xwezaya rastîn a hilgirên giran ên îzotopîk ne diyar e ji ber tevlihevkirina tevlihev û nazik a pêkhateyên cûda di van fraksiyonên FIB de. Ev dikarin madeyên organîk ên dewlemend bi pêkhateyên alîfatîk di granulên Ryugu de an jî fîlosîlîkatên qalind ên li dora wan bin. Bala xwe bidinê ku madeya organîk di hema hema hemî kondritên karbonayî de (tevî kondritên CI) ji fîlosîlîkatan dewlemendtir e, ji bilî meteorîtên CM Paris 24, 26.
Nexşeyên qebareya δD û δ15N yên perçeyên FIB ên ji bo A0002.23 û A0002.26, A0037.22 û A0037.23 û C0068.23, C0068.25 û C0068.26 perçeyên FIB (bi tevahî heft perçeyên FIB ji sê perçeyên Ryugu) hatine bidestxistin. Berawirdkirinek NanoSIMS bi tiştên din ên pergala rojê re di şekil 4 de tê nîşandan (Tabloya Pêvek 4)27,28. Guhertinên qebareyê di δD û δ15N de di profîlên A0002, A0037, û C0068 de bi yên di IDP de re lihevhatî ne, lê ji yên di kondritên CM û CI de bilindtir in (Şekil 4). Bala xwe bidinê ku rêza nirxên δD ji bo nimûneya Comet 29 (-240 heta 1655‰) ji ya Ryugu mezintir e. Qebareyên δD û δ15N yên profîlên Ryukyu, wekî qaîdeyek, ji navînîya kometên malbata Jupiter û ewrê Oort piçûktir in (Wêne 4). Nirxên δD yên kêmtir ên kondrîtên CI dibe ku bandora qirêjbûna erdî di van nimûneyan de nîşan bidin. Ji ber wekheviyên di navbera Bells, Gola Tagish, û IDP de, nehevsengiya mezin di nirxên δD û δN de di perçeyên Ryugu de dibe ku guhertinên di îmzeyên îzotopîk ên destpêkê yên pêkhateyên organîk û avî yên di pergala rojê ya destpêkê de nîşan bide. Guhertinên îzotopîk ên wekhev di δD û δN de di perçeyên Ryugu û IDP de nîşan didin ku her du jî dikarin ji materyalê ji heman çavkaniyê çêbûne. Tê bawerkirin ku IDP ji çavkaniyên kometer derdikevin 14. Ji ber vê yekê, Ryugu dibe ku materyalê mîna kometê û/an jî herî kêm pergala rojê ya derve dihewîne. Lêbelê, ev dibe ku ji ber (1) tevliheviya ava sferulîtîk û ava dewlemend bi D li ser laşê dêûbav 31 û (2) rêjeya D/H ya kometê wekî fonksiyonek çalakiya kometê 32 ji ya ku em li vir diyar dikin dijwartir be. Lêbelê, sedemên nehevsengiya îzotopên hîdrojen û nîtrojenê yên di perçeyên Ryugu de bi tevahî nayên famkirin, qismî ji ber hejmara sînorkirî ya analîzên îro hene. Encamên pergalên îzotopên hîdrojen û nîtrojenê hîn jî îhtîmala ku Ryugu piraniya materyalê ji derveyî Pergala Rojê dihewîne û ji ber vê yekê dibe ku hin dişibin kometan nîşan bide, bilind dikin. Profîla Ryugu di navbera δ13C û δ15N de têkiliyek eşkere nîşan neda (Tabloya Pêvek 4).
Pêkhateya îzotopîk a giştî ya H û N ya perçeyên Ryugu (çerxên sor: A0002, A0037; çemberên şîn: C0068) bi mezinbûna rojê 27, malbata navînî ya Jupiter (JFC27), û kometên ewrê Oort (OCC27), IDP28, û kondrûlên karbonatîk re têkildar e. Berawirdkirina meteorîta 27 (CI, CM, CR, C2-ung). Pêkhateya îzotopîk di Tabloya Pêvek 4 de tê dayîn. Xetên xalxalî nirxên îzotopên bejayî ji bo H û N ne.
Veguhestina madeyên firîlî (mînak madeyên organîk û av) bo Erdê hîn jî cihê fikaran e26,27,33. Maddeya organîk a binmîkron ku bi fîlosîlîkatên qalind ên di perçeyên Ryugu de ve girêdayî ye û di vê lêkolînê de hatiye destnîşankirin, dibe ku çavkaniyek girîng a madeyên firîlî be. Maddeya organîk a di fîlosîlîkatên qalind de ji hilweşandinê16,34 û rizîbûnê35 çêtir tê parastin ji madeya organîk a di matrîksên hûr de. Pêkhateya îzotopî ya girantir a hîdrojenê di perçeyan de tê vê wateyê ku ew ne mimkûn e ku tenê çavkaniya madeyên firîlî yên ku ber bi Erdê destpêkê ve hatine veguhastin bin. Ew dikarin bi pêkhateyên bi pêkhateyeke îzotopî ya hîdrojenê ya siviktir re werin tevlihev kirin, wekî ku vê dawiyê di hîpoteza hebûna ava ji bayê rojê ve di sîlîkatan de hate pêşniyar kirin.
Di vê lêkolînê de, em nîşan didin ku meteorîtên CI, tevî girîngiya wan a jeokîmyayî wekî nûnerên pêkhateya giştî ya pergala rojê,6,10 nimûneyên qirêj ên bejayî ne. Em her weha delîlên rasterast ji bo têkiliyên di navbera madeya organîk a alîfatîk a dewlemend û mîneralên hîd ên cîran de peyda dikin û pêşniyar dikin ku Ryugu dibe ku madeya derveyî rojê dihewîne37. Encamên vê lêkolînê bi zelalî girîngiya nimûnegirtina rasterast a protoasteroîdan û hewcedariya veguhastina nimûneyên vegerandî di bin şert û mercên bi tevahî bêbandor û sterîl de nîşan didin. Delîlên ku li vir têne pêşkêş kirin nîşan didin ku perçeyên Ryugu bê guman yek ji materyalên pergala rojê yên herî bêqirêj in ku ji bo lêkolînên laboratîfê hene, û lêkolîna bêtir a van nimûneyên hêja bê guman dê têgihîştina me ya pêvajoyên pergala rojê ya destpêkê berfireh bike. Perçeyên Ryugu nûnertiya çêtirîn a pêkhateya giştî ya pergala rojê ne.
Ji bo diyarkirina mîkroavahîya tevlihev û taybetmendiyên kîmyewî yên nimûneyên di pîvana submîkron de, me tomografiya hesabkirî ya li ser bingeha tîrêjên sînkrotronê (SR-XCT) û difraksiyona tîrêjên X ya SR (XRD)-CT, analîza FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM bikar anîn. Ji ber atmosfera erdê hilweşîn, qirêjî tune, û ji ber perçeyên zirav an nimûneyên mekanîkî zirar tune. Di vê navberê de, me analîza volûmetrîk a sîstematîk bi karanîna mîkroskopiya elektronê ya şopandinê (SEM)-EDS, EPMA, XRD, analîza aktîvkirina notronê ya enstrumanî (INAA), û alavên florînasyona îzotopên oksîjenê yên lazer pêk anî. Prosedûrên ceribandinê di Wêneya Pêvek 3 de têne nîşandan û her ceribandin di beşên jêrîn de tê vegotin.
Parçeyên ji asteroîda Ryugu ji modula vegera Hayabusa-2 hatin wergirtin û bêyî ku atmosfera Erdê qirêj bikin, radestî Navenda Kontrolê ya JAXA li Sagamihara, Japonya hatin kirin4. Piştî taybetmendiya destpêkê û ne-wêranker li tesîseke ku ji hêla JAXA ve tê rêvebirin, konteynerên veguhastinê yên navbera cihan û kîsikên kapsulên nimûneyê yên ku dikarin werin mohrkirin (krîstala safîrê ya bi qûtra 10 an 15 mm û pola zengarnegir, li gorî mezinahiya nimûneyê) bikar bînin da ku ji destwerdana jîngehê dûr bikevin. jîngeh. û/an gemarên erdê (mînak buhara avê, hîdrokarbon, gazên atmosferîk û perçeyên zirav) û gemarbûna xaçerêyî di navbera nimûneyan de di dema amadekirina nimûneyê û veguhastinê de di navbera enstîtu û zanîngehan de38. Ji bo dûrketina ji xirabûn û qirêjiyê ji ber têkiliya bi atmosfera erdê re (buxara avê û oksîjen), hemû cureyên amadekirina nimûneyan (di nav de çîpkirina bi kêrê tantalumê, bi karanîna kêrê têl ê elmasê yê hevseng (Meiwa Fosis Corporation DWS 3400) û birîna epoksî) amadekirina ji bo sazkirinê) di qutiya lepikan de di bin N2 ya paqij û hişk de (xala şilbûnê: -80 heta -60 °C, O2 ~50-100 ppm) hatin kirin. Hemû tiştên ku li vir têne bikar anîn bi tevlîheviyek ava ultrasafî û etanolê bi karanîna pêlên ultrasonîk ên frekansên cûda têne paqij kirin.
Li vir em berhevoka meteorîtên Enstîtuya Lêkolînên Cemserî ya Neteweyî (NIPR) a Navenda Lêkolînên Meteorîtên Antarktîkayê (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 û CY: Y 980115) dixwînin.
Ji bo veguhestina di navbera amûran de ji bo analîza SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS û TEM, me ragirkera nimûneya ultra zirav a gerdûnî ku di lêkolînên berê de hatî vegotin38 bikar anî.
Analîza SR-XCT ya nimûneyên Ryugu bi karanîna pergala CT ya entegre ya BL20XU/SPring-8 hate kirin. Pergala CT ya entegre ji modên pîvandinê yên cûrbecûr pêk tê: moda qada dîtinê ya fireh û moda çareseriya nizm (WL) ji bo girtina tevahiya avahiya nimûneyê, qada dîtinê ya teng û moda çareseriya bilind (NH) ji bo pîvandina rast a qada nimûneyê. Bi karanîna eleqe û radyografiyan, şêweyek difraksiyonê ya qebareya nimûneyê tê bidestxistin, û bi karanîna XRD-CT diyagrama 2D ya qonaxên mîneral ên balafira horizontal di nimûneyê de. Bala xwe bidinê ku hemî pîvandin bêyî karanîna pergala çêkirî ji bo rakirina girtina nimûneyê ji bingehê dikarin werin kirin, ku rê dide pîvandinên CT û XRD-CT yên rast. Detektora tîrêjên X ya moda WL (BM AA40P; Hamamatsu Photonics) bi kamerayek din a 4608 × 4608 pîkselî ya nîvconductor metal-oksît-(CMOS) (C14120-20P; Hamamatsu Photonics) ve bi sîntilatorek ku ji 10 krîstalên yekane yên garneta lutetium aluminium stûriya µm (Lu3Al5O12:Ce) û lenza relayê pêk tê, hate stendin. Mezinahiya pîkselê di moda WL de bi qasî 0.848 µm e. Bi vî awayî, qada dîtinê (FOV) di moda WL de bi qasî 6 mm di moda CT ya offset de ye. Detektora tîrêjên X ya moda NH (BM AA50; Hamamatsu Photonics) bi sîntilatorek gadolinyum-aluminum-gallyum garnet (Gd3Al2Ga3O12) ya bi stûriya 20 µm, kamerayek CMOS (C11440-22CU) bi çareseriya 2048 × 2048 pîksel; Hamamatsu Photonics) û lensek ×20 ve hatî sazkirin. Mezinahiya pîkselê di moda NH de ~0.25 µm û qada dîtinê ~0.5 mm ye. Detektora ji bo moda XRD (BM AA60; Hamamatsu Photonics) bi sîntilatorek ku ji ekranek toz a P43 (Gd2O2S:Tb) ya bi stûriya 50 µm, kamerayek CMOS ya çareseriya 2304 × 2304 pîksel (C15440-20UP; Hamamatsu Photonics) û lensek relayê pêk tê, hatî sazkirin. Mezinahiya pîkselê ya bi bandor a detektorê 19.05 µm û qada dîtinê 43.9 mm2 ye. Ji bo zêdekirina FOVê, me prosedurek CT ya offset di moda WL de bicîh anî. Wêneya ronahiya veguhêzbar ji bo ji nû ve avakirina CT ji wêneyek di navbera 180° û 360° de pêk tê ku li dora eksena zivirînê bi awayekî horizontî tê vegerandin, û wêneyek di navbera 0° û 180° de.
Di moda XRD de, tîrêjên X ji hêla plakaya herêma Fresnel ve têne fokuskirin. Di vê modê de, detektor 110 mm li pişt nimûneyê tê danîn û rawestgeha tîrêjê 3 mm li pêşiya detektorê ye. Wêneyên difraksiyonê di navbera 2θ de ji 1.43° heta 18.00° (pîvana grating d = 16.6–1.32 Å) bi xala tîrêjên X ya ku li binê qada dîtinê ya detektorê hatî fokuskirin hatin bidestxistin. Nimûne bi navberên rêkûpêk bi awayekî vertîkal dimeşe, bi nîv zivirînek ji bo her gava şopandina vertîkal. Ger perçeyên mîneral dema ku bi 180° têne zivirandin şerta Bragg bicîh bînin, mimkun e ku difraksiyona perçeyên mîneral di balafira horizontal de were bidestxistin. Dûv re wêneyên difraksiyonê ji bo her gava şopandina vertîkal di yek wêneyê de hatin hev kirin. Mercên ceribandina SR-XRD-CT hema hema wekî yên ji bo ceribandina SR-XRD ne. Di moda XRD-CT de, detektor 69 mm li pişt nimûneyê tê danîn. Wêneyên difraksiyonê di rêza 2θ de ji 1.2° heta 17.68° (d = 19.73 heta 1.35 Å) diguherin, ku hem tîrêjên X û hem jî sînorkerê tîrêjê li gorî navenda qada dîtinê ya detektorê ne. Nimûneyê bi awayekî horizontî bişopînin û nimûneyê 180° bizivirînin. Wêneyên SR-XRD-CT bi şîdeta mîneralên herî bilind wekî nirxên pîkselê ji nû ve hatine çêkirin. Bi şopandina horizontî, nimûne bi gelemperî di 500-1000 gavan de tê şopandin.
Ji bo hemû ceribandinan, enerjiya tîrêjên X li 30 keV hate sabît kirin, ji ber ku ev sînorê jêrîn ê penetrasyona tîrêjên X di nav meteorîtên bi qûtra nêzîkî 6 mm de ye. Hejmara wêneyên ku ji bo hemû pîvandinên CT di dema zivirîna 180° de hatine bidestxistin 1800 bû (3600 ji bo bernameya CT ya offset), û dema eşkerekirinê ya wêneyan ji bo moda WL 100 ms, ji bo moda NH 300 ms, ji bo XRD 500 ms, û ji bo XRD-CT 50 ms bû. Dema skankirina nimûneyê ya tîpîk di moda WL de nêzîkî 10 hûrdem, di moda NH de 15 hûrdem, ji bo XRD 3 demjimêr, û ji bo SR-XRD-CT 8 demjimêr e.
Wêneyên CT bi projeksiyona paşverû ya konvolusyonî hatin ji nû ve çêkirin û ji bo katsayiya lawazbûna xêzikî ji 0 heta 80 cm-1 normalîze kirin. Nermalava Slice ji bo analîzkirina daneyên 3D û nermalava muXRD jî ji bo analîzkirina daneyên XRD hat bikar anîn.
Parçeyên Ryugu yên bi epoksî ve sabîtkirî (A0029, A0037, C0009, C0014 û C0068) di bin şert û mercên hişk de hêdî hêdî li ser rûyê heta asta fîlmek elmasê ya 0.5 µm (3M) hatin cilandin, da ku materyal di dema pêvajoya cilandinê de nekeve têkiliyê bi rûyê re. Rûyê cilkirî yê her nimûneyê pêşî bi mîkroskopiya ronahiyê û dûv re elektronên paşve belavbûyî hatin lêkolîn kirin da ku wêneyên mîneralojiyê û tekstûrê (BSE) yên nimûneyan û elementên NIPR ên kalîteyî bi karanîna SEM-a JEOL JSM-7100F-ê ku bi spektrometreyek belavbûna enerjiyê (AZtec) ve hatî çêkirin, werin bidestxistin. Ji bo her nimûneyê, naveroka elementên sereke û piçûk bi karanîna mîkroanalîzerek sonda elektronê (EPMA, JEOL JXA-8200) hate analîz kirin. Parçeyên fîlosîlîkat û karbonat li 5 nA, standardên xwezayî û sentetîk li 15 keV, sulfîd, magnetît, olîvîn û pîroksen li 30 nA analîz bikin. Notên modal ji nexşeyên hêmanan û wêneyên BSE bi karanîna nermalava ImageJ 1.53 bi astên guncaw ên ku ji bo her mîneralê bi awayekî kêfî hatine destnîşankirin hatin hesabkirin.
Analîza îzotopên oksîjenê li Zanîngeha Vekirî (Milton Keynes, Keyaniya Yekbûyî) bi karanîna pergala florkirina lazerê ya înfrared hate kirin. Nimûneyên Hayabusa2 di konteynerên tijî nîtrojenê de ji bo veguhastina di navbera tesîsan de radestî Zanîngeha Vekirî 38 hatin kirin.
Barkirina nimûneyê di qutiyeke lepikên nîtrojenê de bi asta oksîjenê ya çavdêrîkirî di bin %0.1 de hate kirin. Ji bo xebata analîtîk a Hayabusa2, girekî nimûneyê yê Ni yê nû hate çêkirin, ku tenê ji du qulên nimûneyê (qûtra 2.5 mm, kûrahî 5 mm) pêk dihat, yek ji bo perçeyên Hayabusa2 û ya din jî ji bo standarda navxweyî ya obsîdyenê. Di dema analîzê de, qula nimûneyê ya ku materyalê Hayabusa2 tê de hebû bi pencereyeke BaF2 ya navxweyî ya bi qasî 1 mm stûr û 3 mm fireh hate nixumandin da ku nimûne di dema reaksiyona lazerê de bigire. Herikîna BrF5 ber bi nimûneyê ve ji hêla kanaleke tevlihevkirina gazê ya ku di girekî nimûneyê yê Ni de hatiye birîn ve hate parastin. Odeya nimûneyê jî ji nû ve hate mîhengkirin da ku ew bikaribe ji xeta florînasyona valahiyê were derxistin û dûv re di qutiyeke lepikên nîtrojenê de were vekirin. Odeya du perçeyî bi mohra zextê ya bi gasketa sifir û kelepçeya zincîra EVAC Quick Release CeFIX 38 hate mohrkirin. Pencereyeke BaF2 ya 3 mm stûr li jorê odeyê dihêle ku nimûne û germkirina lazerê di heman demê de were çavdêrîkirin. Piştî barkirina nimûneyê, odeyê dîsa bigirin û ji nû ve bi xeta florînkirî ve girêdin. Berî analîzê, odeya nimûneyê di bin valahiyê de bi şev heta dora 95°C hate germ kirin da ku şilbûna adsorbekirî were rakirin. Piştî germkirina şevê, ode hate hiştin ku bigihîje germahiya odeyê û dûv re beşa ku di dema veguhastina nimûneyê de rastî atmosferê hatiye bi sê alîkotên BrF5 hate paqij kirin da ku şilbûn were rakirin. Ev prosedur piştrast dikin ku nimûneya Hayabusa 2 rastî atmosferê nayê û bi şilbûna ji beşa xeta florînkirî ya ku di dema barkirina nimûneyê de ber bi atmosferê ve tê hewakirin, nayê qirêj kirin.
Nimûneyên perçeyên Ryugu C0014-4 û Orgueil (CI) bi moda "yekane" ya guhertî hatin analîzkirin42, lê analîza Y-82162 (CY) li ser tepsiyeke yekane bi gelek bîrên nimûneyê41 hate kirin. Ji ber pêkhateya wan a bêav, ne hewce ye ku ji bo kondrîtên CY rêbazek yekane were bikar anîn. Nimûne bi karanîna lazerek CO2 ya înfrared a Photon Machines Inc. bi hêza 50 W (10.6 µm) ku li ser gantrya XYZ di hebûna BrF5 de hatî siwarkirin, hatin germ kirin. Pergala vîdyoyê ya çêkirî rêça reaksiyonê dişopîne. Piştî florînkirinê, O2 ya azadkirî bi karanîna du dafikên nîtrojenê yên krîyojenîk û nivînek germkirî ya KBr hate paqijkirin da ku her flora zêde were rakirin. Pêkhateya îzotopîk a oksîjena paqijkirî li ser spektrometreyek girseyî ya du-kanal a Thermo Fisher MAT 253 bi çareseriya girseyî ya nêzîkî 200 hate analîz kirin.
Di hin rewşan de, mîqdara O2 ya gazê ya ku di dema reaksiyona nimûneyê de derketiye ji 140 µg kêmtir bû, ku ev sînorê texmînî yê karanîna cîhaza bellows li ser spektrometreya girseyî ya MAT 253 e. Di van rewşan de, ji bo analîzê mîkrovolum bikar bînin. Piştî analîzkirina perçeyên Hayabusa2, standarda navxweyî ya obsîdyenê hate florînkirin û pêkhateya îzotopa oksîjenê ya wê hate destnîşankirin.
Îyonên perçeya NF+ NF3+ bi tîrêjê bi giraniya 33 (16O17O) re destwerdanê dikin. Ji bo jiholêrakirina vê pirsgirêka potansiyel, piraniya nimûneyan bi karanîna prosedurên veqetandina krîyojenîk têne hilberandin. Ev dikare berî analîza MAT 253 di rêça pêş de an jî wekî analîzek duyemîn bi vegerandina gaza analîzkirî bo parzûna molekulî ya taybetî û ji nû ve derbaskirina wê piştî veqetandina krîyojenîk were kirin. Veqetandina krîyojenîk tê de peyda kirina gazê bo parzûnek molekulî di germahiya nîtrojena şil de û dûv re derxistina wê nav parzûnek molekulî ya sereke di germahiya -130°C de heye. Ceribandinên berfireh nîşan dane ku NF+ li ser parzûna molekulî ya yekem dimîne û bi karanîna vê rêbazê ti parçebûnek girîng çênabe.
Li gorî analîzên dubarekirî yên standardên me yên obsîdyenê yên navxweyî, rastbûna giştî ya pergalê di moda bellows de ev e: ±0.053‰ ji bo δ17O, ±0.095‰ ji bo δ18O, ±0.018‰ ji bo Δ17O (2 sd). Analîza îzotopên oksîjenê di nîşana delta ya standard de tê dayîn, ku tê de delta18O wiha tê hesibandin:
Herwiha rêjeya 17O/16O ji bo δ17O bikar bînin. VSMOW standarda navneteweyî ye ji bo Standarda Ava Deryayê ya Navîn a Viyanayê. Δ17O cudabûna ji xeta parçebûna erdê temsîl dike, û formula hesabkirinê ev e: Δ17O = δ17O – 0.52 × δ18O. Hemû daneyên ku di Tabloya Pêvek 3 de hatine pêşkêş kirin li gorî valahiyê hatine sererast kirin.
Beşên bi qalindahiya nêzîkî 150 heta 200 nm ji perçeyên Ryugu bi karanîna amûrek Hitachi High Tech SMI4050 FIB li JAMSTEC, Enstîtuya Nimûneya Bingehîn a Kochi hatin derxistin. Bala xwe bidinê ku hemî beşên FIB piştî ku ji konteynerên tijî gaza N2 ji bo veguheztina navbera tiştan hatin derxistin, ji perçeyên nepêvajoyî yên perçeyên nepêvajoyî hatin derxistin. Ev perçe bi SR-CT nehatin pîvandin, lê bi kêmtirîn têkiliya atmosfera erdê hatin pêvajokirin da ku ji zirar û gemarbûna potansiyel dûr bikevin ku dikare bandorê li spektruma karbon-K-qiraxa bike. Piştî danîna qatek parastinê ya tungstenê, herêma balkêş (heta 25 × 25 μm2) bi tîrêjek îyonê Ga+ bi voltaja lezkirinê ya 30 kV, dûv re li 5 kV û herikîna sondayê ya 40 pA hate birîn û zirav kirin da ku zirara rûyê erdê kêm bikin. Beşên ultra zirav dûv re li ser toreke sifir a mezinbûyî (tora Kochi) 39 bi karanîna mîkromanipulatorek ku bi FIB ve hatî stendin hatin danîn.
Peletên Ryugu A0098 (1.6303mg) û C0068 (0.6483mg) du caran di nav pelên polîetîlenê yên paqij û paqij de, di qutiyek lepikan a tijî nîtrojena paqij de li ser SPring-8 bêyî ku bi atmosfera erdê re têkilî daynin, hatin mohrkirin. Amadekirina nimûneyê ji bo JB-1 (kevirê referansê yê jeolojîk ku ji hêla Lêkolîna Jeolojîk a Japonya ve hatî dayîn) li Zanîngeha Metropolîtan a Tokyoyê hate kirin.
INAA li Enstîtuya Zanistên Radyasyona Yekgirtî û Nukleerî ya Zanîngeha Kyoto tê lidarxistin. Nimûne du caran bi çerxên tîrêjkirinê yên cuda yên ku li gorî nîv-jiyana nuklîdê ya ku ji bo pîvandina hêmanan tê bikar anîn hatine hilbijartin, hatin tîrêjkirin. Pêşî, nimûne di lûleyek tîrêjkirinê ya pneumatîk de ji bo 30 saniyeyan hat tîrêjkirin. Herikîna notronên germî û bilez ên di wêneya 3-an de bi rêzê ve 4.6 × 1012 û 9.6 × 1011 cm-2 s-1 ne, ji bo destnîşankirina naveroka Mg, Al, Ca, Ti, V û Mn. Kîmyewî yên wekî MgO (paqijiya 99.99%, Soekawa Chemical), Al (paqijiya 99.99%, Soekawa Chemical), û metalê Si (paqijiya 99.999%, FUJIFILM Wako Pure Chemical) jî hatin tîrêjkirin da ku reaksiyonên navokî yên destwerdanê yên wekî (n, n) rast bikin. Nimûne her weha bi klorîda sodyûmê (paqijiya 99.99%; MANAC) hat tîrêjkirin da ku guhertinên di herikîna notronan de rast bikin.
Piştî tîrêjkirina notronê, pelê polîetîlenê yê derve bi pelê nû hate guhertin, û tîrêjiya gama ya ji hêla nimûne û referansê ve hatî derxistin tavilê bi detektorek Ge hate pîvandin. Heman nimûne di lûleyek tîrêjkirinê ya pneumatîk de ji bo 4 demjimêran ji nû ve hatin tîrêjkirin. 2 xwedî herikîna notronê ya germî û bilez a bi rêzê ve 5.6 × 1012 û 1.2 × 1012 cm-2 s-1 e, ji bo destnîşankirina Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, Naveroka Se, Sb, Os, Ir û Au. Nimûneyên kontrolê yên Ga, As, Se, Sb, Os, Ir, û Au bi sepandina mîqdarên guncaw (ji 10 heta 50 μg) çareseriyên standard ên bi konsantrasyonên zanîn ên van hêmanan li ser du perçeyên kaxezê fîlterê, û dûv re tîrêjkirina nimûneyan, hatin tîrêjkirin. Jimartina tîrêjên gama li Enstîtuya Zanistên Tîrêjên Yekgirtî û Nukleerî, Zanîngeha Kyoto û Navenda Lêkolînê ya RI, Zanîngeha Metropolîtan a Tokyoyê hate kirin. Prosedûrên analîtîk û materyalên referansê ji bo diyarkirina hejmarî ya hêmanên INAA wekî yên ku di xebata me ya berê de hatine vegotin in.
Ji bo berhevkirina qalibên difraksiyonê yên nimûneyên Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) û C0087 (<1 mg) li NIPRê, amûrek difraktometreyî ya tîrêjên X (Rigaku SmartLab) hat bikaranîn. Ji bo berhevkirina qalibên difraksiyonê yên nimûneyên Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) û C0087 (<1 mg) li NIPRê, amûrek difraktometreyî ya tîrêjên X (Rigaku SmartLab) hat bikaranîn. Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) û C0087 (<1 mg) li NIPR'ê bikar tîne. Ji bo berhevkirina şablonên difraksiyonê yên nimûneyên Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg), û C0087 (<1 mg) di NIPR de, difraktometreyek tîrêjên X (Rigaku SmartLab) hate bikar anîn.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) 、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg)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) 、A0037 (<1 mg) 和C0087 (<1 mg) Dîfraktogramên Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) û C0087 (<1 mg) di NIPR-ê de bi karanîna rentegenovskogo difraktometra (Rigaku SmartLab) têne bikar anîn. Nimûneyên difraksiyona tîrêjên X ên nimûneyên Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) û C0087 (<1 mg) li NIPR bi karanîna difraktometreyek tîrêjên X (Rigaku SmartLab) hatin bidestxistin.Hemû nimûne li ser wafereke silîkonî ya ne-refleksîf bi karanîna plakaya cama safîr hatin hûrkirin û dû re bi awayekî wekhev bêyî şilek (av an alkol) li ser wafera silîkonî ya ne-refleksîf belav bûn. Mercên pîvandinê wiha ne: Tîrêjên X ên Cu Kα di voltaja lûleyê ya 40 kV û herikîna lûleyê ya 40 mA de çêdibin, dirêjahiya şikestina sînor 10 mm ye, goşeya cudabûnê (1/6)° ye, leza zivirîna di nav-balafirê de 20 rpm ye, û rêjeya wê 2θ ye (goşeya Bragg a ducar) 3-100° ye û bi qasî 28 demjimêran digire ku were analîzkirin. Optîkên Bragg Brentano hatin bikar anîn. Detektor detektoreke nîvconductor a silîkonî ya yek-alî ye (D/teX Ultra 250). Tîrêjên X ên Cu Kβ bi karanîna fîltereke Ni hatin rakirin. Bi karanîna nimûneyên berdest, pîvandinên saponîta magnezyûmê ya sentetîk (JCSS-3501, Kunimine Industries CO. Ltd), serpentîn (serpentîn pelî, Miyazu, Nikka) û pîrotît (monoklînîk 4C, Chihua, Mexico Watts) hatin berhevdan da ku lûtkeyan werin destnîşankirin û daneyên difraksiyonê yên pelê tozê ji Navenda Navneteweyî ya Daneyên Difraksiyonê, dolomît (PDF 01-071-1662) û magnetît (PDF 00-019-0629) werin bikar anîn. Daneyên difraksiyonê yên ji Ryugu jî bi daneyên li ser kondrîtên karbonazî yên hîdroguherandî, Orgueil CI, Y-791198 CM2.4, û Y 980115 CY (qonaxa germkirinê III, 500–750°C) hatin berhevdan. Berawirdkirinê dişibihe Orgueil, lê ne bi Y-791198 û Y 980115 re.
Spektrumên NEXAFS bi qiraxa karbonê K ya beşên ultra zirav ên nimûneyên ji FIB hatine çêkirin bi karanîna kanala STXM BL4U li tesîsa senkrotronê ya UVSOR li Enstîtuya Zanistên Molekulî (Okazaki, Japonya) hatin pîvandin. Mezinahiya xala tîrêjek ku bi plakaya herêma Fresnel ve bi optîkî fokuskirî ye bi qasî 50 nm e. Gavê enerjiyê ji bo avahiya nazik a herêma qiraxa nêzîk (283.6–292.0 eV) 0.1 eV û ji bo herêmên pêş û paş 0.5 eV (280.0–283.5 eV û 292.5–300.0 eV) ye. Dema ji bo her pîkselê wêneyê li ser 2 ms hate danîn. Piştî valakirinê, odeya analîtîk a STXM bi zextek nêzîkî 20 mbar bi helyûmê hate dagirtin. Ev dibe alîkar ku drifta germî ya alavên optîk ên tîrêjên X di odeyê û girtina nimûneyê de kêm bibe, û her weha zirara nimûneyê û/an oksîdasyonê kêm bike. Spektrên karbonê yên NEXAFS K-edge ji daneyên komkirî bi karanîna nermalava aXis2000 û nermalava hilberandina daneyên STXM ya taybet hatin çêkirin. Bala xwe bidinê ku qutiya veguhastina nimûneyê û qutiya lepikan ji bo dûrketina ji oksîdasyon û qirêjbûna nimûneyê têne bikar anîn.
Piştî analîza STXM-NEXAFS, pêkhateya îzotopî ya hîdrojen, karbon û nîtrojenê ya perçeyên Ryugu FIB bi karanîna wênekirina îzotopan bi JAMSTEC NanoSIMS 50L hate analîzkirin. Tîrêjek seretayî ya Cs+ ya fokuskirî ya bi qasî 2 pA ji bo analîza îzotopa karbon û nîtrojenê û bi qasî 13 pA ji bo analîza îzotopa hîdrojenê li ser qadeke bi qasî 24 × 24 µm2 heta 30 × 30 µm2 li ser nimûneyê rasterîze dibe. Piştî pêş-spreykirinek 3-deqeyî li herikek tîrêjê ya seretayî ya nisbeten bihêz, her analîz piştî stabîlkirina şîdeta tîrêjê ya duyemîn hate destpêkirin. Ji bo analîza îzotopên karbon û nîtrojenê, wêneyên 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– û 12C15N– bi hevdemî bi karanîna tespîtkirina piralî ya heft elektronên pirjimar bi çareseriya girseyî ya bi qasî 9000 hatin bidestxistin, ku ji bo veqetandina hemî pêkhateyên îzotopî yên têkildar bes e. destwerdan (ango 12C1H li ser 13C û 13C14N li ser 12C15N). Ji bo analîza îzotopên hîdrojenê, wêneyên 1H-, 2D- û 12C- bi çareseriya girseyî ya nêzîkî 3000 bi tespîtkirina pirjimar bi karanîna sê pirzêkerên elektronan hatin bidestxistin. Her analîz ji 30 wêneyên skankirî yên heman deverê pêk tê, ku yek wêne ji 256 × 256 pîkselan ji bo analîza îzotopên karbon û nîtrojenê û 128 × 128 pîkselan ji bo analîza îzotopên hîdrojenê pêk tê. Dema derengketinê 3000 µs ji bo her pîkselê ji bo analîza îzotopên karbon û nîtrojenê û 5000 µs ji bo her pîkselê ji bo analîza îzotopên hîdrojenê ye. Me hîdrata 1-hîdroksîbenzotrîazolê wekî standardên îzotopên hîdrojen, karbon û nîtrojenê bikar aniye da ku fraksiyona girseyî ya amûrî kalibr bikin45.
Ji bo diyarkirina pêkhateya îzotopîk a silîkonê ya grafîta pêş-rojê di profîla FIB C0068-25 de, me şeş pirzêkerên elektronan bi çareseriya girseyî ya nêzîkî 9000 bikar anîn. Wêne ji 256 × 256 pîkselan pêk tên ku dema derengmayînê 3000 µs ji bo her pîkselê ye. Me amûrek parçekirina girseyî bi karanîna waferên silîkonê wekî standardên hîdrojen, karbon û îzotopên silîkonê kalibr kir.
Wêneyên îzotopê bi karanîna nermalava wênekêşiyê ya NanoSIMS45 a NASAyê hatin pêvajokirin. Daneyên ji bo dema mirî ya pirjimara elektronan (44 ns) û bandorên hatina nîv-hevdem hatin sererastkirin. Ji bo rastkirina drifta wêneyê di dema bidestxistinê de, ji bo her wêneyekî rêzkirina skankirinê ya cûda heye. Wêneya îzotopê ya dawîn bi zêdekirina îyonên duyemîn ji her wêneyekî ji bo her pîksela skankirinê tê çêkirin.
Piştî analîza STXM-NEXAFS û NanoSIMS, heman beşên FIB bi karanîna mîkroskopa elektronê ya veguhestinê (JEOL JEM-ARM200F) bi voltaja lezkirinê ya 200 kV li Kochi, JAMSTEC hatin lêkolîn kirin. Mîkroavahî bi karanîna TEM-a zeviya geş û TEM-a şopandina goşeya bilind di zeviyek tarî de hate çavdêrîkirin. Fazên mîneralan bi difraksiyona elektrona xalî û wênekirina benda torê hatin destnîşankirin, û analîza kîmyewî bi EDS-ê bi detektorek drifta silîkonê ya 100 mm2 û nermalava JEOL Analysis Station 4.30 hate kirin. Ji bo analîza hejmarî, şiddeta tîrêjên X-ê ya taybetmendî ji bo her hêmanek di moda şopandina TEM-ê de bi demek bidestxistina daneya sabît a 30 s, qada şopandina tîrêjê ya ~100 × 100 nm2, û herikîna tîrêjê ya 50 pA hate pîvandin. Rêjeya (Si + Al)-Mg-Fe di sîlîkatên qatkirî de bi karanîna katsayiya ceribandinê k, ku ji bo qalindahiyê hatî rastkirin, ku ji standardek pyropagarneta xwezayî hatî wergirtin, hate destnîşankirin.
Hemû wêne û analîzên ku di vê lêkolînê de hatine bikar anîn li ser Sîstema Arşîvkirin û Ragihandina Daneyên JAXA (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2 hene. Ev gotar daneyên orîjînal peyda dike.
Kitari, K. û yên din. Pêkhateya rûyê asteroîda 162173 Ryugu wekî ku ji hêla amûra Hayabusa2 NIRS3 ve hatî çavdêrîkirin. Science 364, 272–275.
Kim, AJ Kondrîtên karbonatîk ên celebê Yamato (CY): analogên rûyê asteroîda Ryugu? Geochemistry 79, 125531 (2019).
Pilorjet, S. û yên din. Analîza pêkhateya yekem a nimûneyên Ryugu bi karanîna mîkroskopa hîperspektral a MicroOmega hate kirin. National Astron. 6, 221–225 (2021).
Yada, T. û yên din. Analîza destpêkê ya nimûneya Hyabusa2 ku ji asteroida celebê C Ryugu vegeriya. National Astron. 6, 214–220 (2021).