Nature.com ని సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు ఉపయోగిస్తున్న బ్రౌజర్ వెర్షన్ పరిమిత CSS మద్దతును కలిగి ఉంది. ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు నవీకరించబడిన బ్రౌజర్‌ను ఉపయోగించాలని మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము (లేదా ఇంటర్నెట్ ఎక్స్‌ప్లోరర్‌లో అనుకూలత మోడ్‌ను నిలిపివేయండి). ఈలోగా, నిరంతర మద్దతును నిర్ధారించడానికి, మేము సైట్‌ను శైలులు మరియు జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా రెండర్ చేస్తాము.
అస్థిరత మరియు సేంద్రియ పదార్థంతో సమృద్ధిగా ఉన్న C-రకం గ్రహశకలాలు భూమిపై నీటి ప్రధాన వనరులలో ఒకటి కావచ్చు. ప్రస్తుతం, కార్బన్-బేరింగ్ కాండ్రైట్‌లు వాటి రసాయన కూర్పు గురించి ఉత్తమ ఆలోచనను ఇస్తాయి, కానీ ఉల్కల గురించి సమాచారం వక్రీకరించబడింది: అత్యంత మన్నికైన రకాలు మాత్రమే వాతావరణంలోకి ప్రవేశించి, ఆపై భూమి యొక్క వాతావరణంతో సంకర్షణ చెందుతాయి. హయాబుసా-2 అంతరిక్ష నౌక ద్వారా భూమికి పంపిణీ చేయబడిన ప్రాథమిక ర్యూగు కణం యొక్క వివరణాత్మక వాల్యూమెట్రిక్ మరియు సూక్ష్మ విశ్లేషణ అధ్యయనం యొక్క ఫలితాలను ఇక్కడ మేము అందిస్తున్నాము. ర్యూగు కణాలు రసాయనికంగా భిన్నం కాని నీటి-మార్పు చేయబడిన CI (ఇవునా-రకం) కాండ్రైట్‌లకు కూర్పులో దగ్గరి పోలికను చూపుతాయి, ఇవి సౌర వ్యవస్థ యొక్క మొత్తం కూర్పుకు సూచికగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఈ నమూనా రిచ్ అలిఫాటిక్ ఆర్గానిక్స్ మరియు లేయర్డ్ సిలికేట్‌ల మధ్య సంక్లిష్టమైన ప్రాదేశిక సంబంధాన్ని చూపిస్తుంది మరియు నీటి కోత సమయంలో గరిష్టంగా 30 °C ఉష్ణోగ్రతను సూచిస్తుంది. ఎక్స్‌ట్రాసోలార్ మూలానికి అనుగుణంగా డ్యూటెరియం మరియు డయాజోనియం సమృద్ధిగా ఉన్నాయని మేము కనుగొన్నాము. ర్యూగు కణాలు ఇప్పటివరకు అధ్యయనం చేయబడిన అత్యంత కలుషితం కాని విడదీయరాని గ్రహాంతర పదార్థం మరియు సౌర వ్యవస్థ యొక్క మొత్తం కూర్పుకు బాగా సరిపోతాయి.
జూన్ 2018 నుండి నవంబర్ 2019 వరకు, జపాన్ ఏరోస్పేస్ ఎక్స్‌ప్లోరేషన్ ఏజెన్సీ (JAXA) హయాబుసా2 అంతరిక్ష నౌక ర్యుగు అనే గ్రహశకలం యొక్క విస్తృతమైన రిమోట్ సర్వేను నిర్వహించింది. హయాబుసా-2 వద్ద నియర్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోమీటర్ (NIRS3) నుండి వచ్చిన డేటా ప్రకారం ర్యుగు ఉష్ణపరంగా మరియు/లేదా షాక్-మెటామార్ఫిక్ కార్బోనేషియస్ కాండ్రైట్‌లకు సమానమైన పదార్థంతో కూడి ఉండవచ్చని సూచిస్తుంది. దగ్గరి మ్యాచ్ CY కాండ్రైట్ (యమాటో రకం) 2. ర్యుగు యొక్క తక్కువ ఆల్బెడోను పెద్ద సంఖ్యలో కార్బన్-రిచ్ భాగాలు, అలాగే కణ పరిమాణం, సచ్ఛిద్రత మరియు ప్రాదేశిక వాతావరణ ప్రభావాల ద్వారా వివరించవచ్చు. హయాబుసా-2 అంతరిక్ష నౌక ర్యుగాపై రెండు ల్యాండింగ్‌లు మరియు నమూనా సేకరణను చేసింది. ఫిబ్రవరి 21, 2019న మొదటి ల్యాండింగ్ సమయంలో, ఉపరితల పదార్థాన్ని పొందారు, ఇది రిటర్న్ క్యాప్సూల్ యొక్క కంపార్ట్‌మెంట్ Aలో నిల్వ చేయబడింది మరియు జూలై 11, 2019న రెండవ ల్యాండింగ్ సమయంలో, ఒక చిన్న పోర్టబుల్ ఇంపాక్టర్ ద్వారా ఏర్పడిన కృత్రిమ బిలం దగ్గర పదార్థం సేకరించబడింది. ఈ నమూనాలను వార్డ్ Cలో నిల్వ చేస్తారు. JAXA నిర్వహించే సౌకర్యాలలో ప్రత్యేక, కలుషితం కాని మరియు స్వచ్ఛమైన నత్రజనితో నిండిన గదులలో దశ 1లోని కణాల యొక్క ప్రారంభ నాన్-డిస్ట్రక్టివ్ క్యారెక్టరైజేషన్, ర్యుగు కణాలు CI4 కాండ్రైట్‌లకు చాలా సారూప్యంగా ఉన్నాయని మరియు "వివిధ స్థాయిల వైవిధ్యాన్ని" ప్రదర్శించాయని సూచించింది. CY లేదా CI కాండ్రైట్‌ల మాదిరిగానే ర్యుగు యొక్క విరుద్ధమైన వర్గీకరణను ర్యుగు కణాల యొక్క వివరణాత్మక ఐసోటోపిక్, ఎలిమెంటల్ మరియు ఖనిజ లక్షణాల ద్వారా మాత్రమే పరిష్కరించవచ్చు. ఇక్కడ అందించిన ఫలితాలు ర్యుగు గ్రహశకలం యొక్క మొత్తం కూర్పుకు ఈ రెండు ప్రాథమిక వివరణలలో ఏది ఎక్కువగా ఉంటుందో నిర్ణయించడానికి బలమైన ఆధారాన్ని అందిస్తాయి.
ఎనిమిది ర్యుగు గుళికలు (మొత్తం సుమారు 60 మి.గ్రా.), చాంబర్ A నుండి నాలుగు మరియు చాంబర్ C నుండి నాలుగు, కొచ్చి బృందాన్ని నిర్వహించడానికి దశ 2కి కేటాయించబడ్డాయి. ర్యుగు అనే గ్రహశకలం యొక్క స్వభావం, మూలం మరియు పరిణామ చరిత్రను విశదీకరించడం మరియు కొండ్రైట్‌లు, ఇంటర్‌ప్లానెటరీ డస్ట్ పార్టికల్స్ (IDPలు) మరియు తిరిగి వచ్చే తోకచుక్కలు వంటి ఇతర తెలిసిన గ్రహాంతర నమూనాలతో సారూప్యతలు మరియు తేడాలను నమోదు చేయడం ఈ అధ్యయనం యొక్క ప్రధాన లక్ష్యం. NASA యొక్క స్టార్‌డస్ట్ మిషన్ ద్వారా సేకరించబడిన నమూనాలు.
ఐదు ర్యుగు ధాన్యాల (A0029, A0037, C0009, C0014 మరియు C0068) వివరణాత్మక ఖనిజ విశ్లేషణ అవి ప్రధానంగా సూక్ష్మ మరియు ముతక-కణిత ఫైలోసిలికేట్‌లతో కూడి ఉన్నాయని చూపించాయి (~64–88 వాల్యూమ్.%; ఫిగర్ 1a, బి, సప్లిమెంటరీ ఫిగర్ 1). మరియు అదనపు పట్టిక 1). ముతక-కణిత ఫైలోసిలికేట్‌లు పిన్నేట్ కంకరలుగా (పదుల మైక్రాన్ల వరకు పరిమాణంలో) సూక్ష్మ-కణిత, ఫైలోసిలికేట్-రిచ్ మ్యాట్రిక్స్‌లలో (కొన్ని మైక్రాన్ల కంటే తక్కువ పరిమాణంలో) సంభవిస్తాయి. లేయర్డ్ సిలికేట్ కణాలు సర్పెంటైన్-సాపోనైట్ సింబియంట్‌లు (ఫిగర్ 1c). (Si + Al)-Mg-Fe మ్యాప్ కూడా బల్క్ లేయర్డ్ సిలికేట్ మ్యాట్రిక్స్ సర్పెంటైన్ మరియు సాపోనైట్ మధ్య ఇంటర్మీడియట్ కూర్పును కలిగి ఉందని చూపిస్తుంది (ఫిగర్ 2a, బి). ఫైలోసిలికేట్ మాతృకలో కార్బోనేట్ ఖనిజాలు (~2–21 వాల్యూమ్.%), సల్ఫైడ్ ఖనిజాలు (~2.4–5.5 వాల్యూమ్.%) మరియు మాగ్నెటైట్ (~3.6–6.8 వాల్యూమ్.%) ఉన్నాయి. ఈ అధ్యయనంలో (C0009) పరిశీలించిన కణాలలో ఒకదానిలో తక్కువ మొత్తంలో (~0.5 వాల్యూమ్.%) అన్‌హైడ్రస్ సిలికేట్‌లు (ఆలివిన్ మరియు పైరోక్సీన్) ఉన్నాయి, ఇది ముడి ర్యుగు రాయిని తయారు చేసిన మూల పదార్థాన్ని గుర్తించడంలో సహాయపడుతుంది5. ఈ అన్‌హైడ్రస్ సిలికేట్ ర్యుగు గుళికలలో చాలా అరుదు మరియు C0009 గుళికలో మాత్రమే సానుకూలంగా గుర్తించబడింది. కార్బోనేట్లు మాతృకలో శకలాలు (కొన్ని వందల మైక్రాన్ల కంటే తక్కువ), ఎక్కువగా డోలమైట్‌గా, చిన్న మొత్తంలో కాల్షియం కార్బోనేట్ మరియు బ్రినెల్‌తో ఉంటాయి. మాగ్నెటైట్ వివిక్త కణాలు, ఫ్రాంబాయిడ్‌లు, ఫలకాలు లేదా గోళాకార సముదాయాలుగా సంభవిస్తుంది. సల్ఫైడ్‌లు ప్రధానంగా క్రమరహిత షట్కోణ ప్రిజమ్‌లు/ప్లేట్లు లేదా లాత్‌ల రూపంలో పైర్‌హోటైట్ ద్వారా ప్రాతినిధ్యం వహిస్తాయి. మాతృకలో పెద్ద మొత్తంలో సబ్‌మిక్రాన్ పెంట్‌లాండైట్ లేదా పైర్‌హోటైట్‌తో కలిపి ఉంటాయి. కార్బన్-రిచ్ దశలు (<10 µm పరిమాణంలో) ఫైలోసిలికేట్-రిచ్ మాతృకలో సర్వవ్యాప్తంగా సంభవిస్తాయి. కార్బన్-రిచ్ దశలు (<10 µm పరిమాణంలో) ఫైలోసిలికేట్-రిచ్ మాతృకలో సర్వవ్యాప్తంగా సంభవిస్తాయి. బోగట్య్ ఉగ్లెరోడోమ్ ఫ్యాజీ (రజామ్ <10 మి.మీ.) కార్బన్-రిచ్ దశలు (<10 µm పరిమాణంలో) ఫైలోసిలికేట్-రిచ్ మాతృకలో సర్వవ్యాప్తంగా సంభవిస్తాయి.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。 బోగాట్య్ ఉగ్లెరోడోమ్ ఫ్యాజీ (రజ్మెరోమ్ <10 మి.మీ.) ప్రయోబ్లాదయుట్ మరియు బోగటోయ్ ఫిల్లెట్ మ్యాట్రిసెస్. ఫైలోసిలికేట్-రిచ్ మ్యాట్రిక్స్‌లో కార్బన్-రిచ్ దశలు (<10 µm పరిమాణంలో) ప్రధానంగా ఉంటాయి.ఇతర అనుబంధ ఖనిజాలు అనుబంధ పట్టిక 1లో చూపబడ్డాయి. C0087 మరియు A0029 మరియు A0037 మిశ్రమం యొక్క ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ నమూనా నుండి నిర్ణయించబడిన ఖనిజాల జాబితా CI (Orgueil) కాండ్రైట్‌లో నిర్ణయించబడిన దానితో చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది, కానీ CY మరియు CM (Mighei రకం) కాండ్రైట్‌ల నుండి చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది (విస్తరించిన డేటాతో చిత్రం 1 మరియు అనుబంధ చిత్రం 2). ర్యుగు ధాన్యాల మొత్తం మూలకం కంటెంట్ (A0098, C0068) కూడా కాండ్రైట్ 6 CI (విస్తరించిన డేటా, చిత్రం 2 మరియు అనుబంధ పట్టిక 2)తో స్థిరంగా ఉంటుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, CM కాండ్రైట్‌లు మధ్యస్తంగా మరియు అధిక అస్థిర మూలకాలలో, ముఖ్యంగా Mn మరియు Znలో క్షీణించబడతాయి మరియు వక్రీభవన మూలకాలలో ఎక్కువగా ఉంటాయి7. కొన్ని మూలకాల సాంద్రతలు చాలా మారుతూ ఉంటాయి, ఇది వ్యక్తిగత కణాల చిన్న పరిమాణం మరియు ఫలితంగా నమూనా పక్షపాతం కారణంగా నమూనా యొక్క స్వాభావిక వైవిధ్యతను ప్రతిబింబిస్తుంది. అన్ని పెట్రోలాజికల్, ఖనిజ మరియు మూలక లక్షణాలు ర్యుగు ధాన్యాలు CI8,9,10 కాండ్రైట్‌లకు చాలా పోలి ఉంటాయని సూచిస్తున్నాయి. ర్యుగు ధాన్యాలలో ఫెర్రిహైడ్రైట్ మరియు సల్ఫేట్ లేకపోవడం ఒక ముఖ్యమైన మినహాయింపు, CI కాండ్రైట్‌లలోని ఈ ఖనిజాలు భూసంబంధమైన వాతావరణం ద్వారా ఏర్పడ్డాయని సూచిస్తున్నాయి.
a, Mg Kα (ఎరుపు), Ca Kα (ఆకుపచ్చ), Fe Kα (నీలం), మరియు S Kα (పసుపు) పొడి పాలిష్ చేసిన విభాగం C0068 యొక్క మిశ్రమ ఎక్స్-రే చిత్రం. ఈ భిన్నంలో లేయర్డ్ సిలికేట్లు (ఎరుపు: ~88 వాల్యూమ్%), కార్బోనేట్లు (డోలమైట్; లేత ఆకుపచ్చ: ~1.6 వాల్యూమ్%), మాగ్నెటైట్ (నీలం: ~5.3 వాల్యూమ్%) మరియు సల్ఫైడ్‌లు (పసుపు: సల్ఫైడ్ = ~2.5% వాల్యూమ్. వ్యాసం. b, a. బ్రూ - అపరిపక్వ; డోల్ - డోలమైట్; FeS అనేది ఐరన్ సల్ఫైడ్; మాగ్ - మాగ్నెటైట్; రసం - సోప్‌స్టోన్; Srp - సర్పెంటైన్. c, వరుసగా 0.7 nm మరియు 1.1 nm యొక్క సర్పెంటైన్ మరియు సాపోనైట్ లాటిస్ బ్యాండ్‌లను చూపించే సాధారణ సాపోనైట్-సర్పెంటైన్ ఇంటర్‌గ్రోత్ యొక్క హై-రిజల్యూషన్ ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (TEM) చిత్రం.
Ryugu A0037 (ఘన ఎరుపు వృత్తాలు) మరియు C0068 (ఘన నీలి వృత్తాలు) కణాల మాతృక మరియు లేయర్డ్ సిలికేట్ (% వద్ద) కూర్పు (Si+Al)-Mg-Fe టెర్నరీ సిస్టమ్‌లో చూపబడింది. a, CI కాండ్రైట్‌లకు వ్యతిరేకంగా ప్లాట్ చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్ ప్రోబ్ మైక్రోఅనాలిసిస్ (EPMA) ఫలితాలు (Ivuna, Orgueil, Alais)16 పోలిక కోసం బూడిద రంగులో చూపబడ్డాయి. b, Orgueil9 మరియు Murchison46 ఉల్కలు మరియు హైడ్రేటెడ్ IDP47 తో పోలిక కోసం చూపబడిన స్కానింగ్ TEM (STEM) మరియు శక్తి చెదరగొట్టే ఎక్స్-రే స్పెక్ట్రోస్కోపీ (EDS) విశ్లేషణ. ఐరన్ సల్ఫైడ్ యొక్క చిన్న కణాలను తప్పించి, ఫైన్-గ్రెయిన్డ్ మరియు ముతక-గ్రెయిన్డ్ ఫైలోసిలికేట్‌లను విశ్లేషించారు. a మరియు b లలో చుక్కల రేఖలు సపోనైట్ మరియు సర్పెంటైన్ యొక్క కరిగిపోయే రేఖలను చూపుతాయి. a లో ఇనుము అధికంగా ఉండే కూర్పు లేయర్డ్ సిలికేట్ ధాన్యాలలోని సబ్‌మిక్రాన్ ఐరన్ సల్ఫైడ్ ధాన్యాల వల్ల కావచ్చు, దీనిని EPMA విశ్లేషణ యొక్క ప్రాదేశిక స్పష్టత ద్వారా మినహాయించలేము. b లో సపోనైట్ కంటే ఎక్కువ Si కంటెంట్ ఉన్న డేటా పాయింట్లు ఫైలోసిలికేట్ పొర యొక్క అంతరాలలో నానోసైజ్ చేయబడిన అమార్ఫస్ సిలికాన్-రిచ్ పదార్థం ఉండటం వల్ల సంభవించవచ్చు. విశ్లేషణల సంఖ్య: A0037 కోసం N=69, EPMA కోసం N=68, C0068 కోసం N=68, A0037 కోసం N=19 మరియు STEM-EDS కోసం C0068 కోసం N=27. c, CI (Orgueil), CY (Y-82162) మరియు సాహిత్య డేటా (CM మరియు C2-ung) 41,48,49 యొక్క కాండ్రైట్ విలువలతో పోలిస్తే ట్రయాక్సీ పార్టికల్ ర్యుగు C0014-4 యొక్క ఐసోటోప్ మ్యాప్. మేము ఆర్గుయిల్ మరియు Y-82162 ఉల్కల కోసం డేటాను పొందాము. CCAM అనేది అన్‌హైడ్రస్ కార్బోనేషియస్ కాండ్రైట్ ఖనిజాల రేఖ, TFL అనేది భూమి విభజన రేఖ. d, Δ17O మరియు δ18O ర్యుగు కణం C0014-4, CI కాండ్రైట్ (ఆర్గుయిల్), మరియు CY కాండ్రైట్ (Y-82162) యొక్క పటాలు (ఈ అధ్యయనం). Δ17O_Ryugu: Δ17O C0014-1 విలువ. Δ17O_Orgueil: ఆర్గుయిల్ కోసం సగటు Δ17O విలువ. Δ17O_Y-82162: Y-82162 కోసం సగటు Δ17O విలువ. సాహిత్యం 41, 48, 49 నుండి CI మరియు CY డేటా కూడా పోలిక కోసం చూపబడ్డాయి.
లేజర్ ఫ్లోరినేషన్ (పద్ధతులు) ద్వారా గ్రాన్యులర్ C0014 నుండి సేకరించిన పదార్థం యొక్క 1.83 mg నమూనాపై ఆక్సిజన్ యొక్క ద్రవ్యరాశి ఐసోటోప్ విశ్లేషణ నిర్వహించబడింది. పోలిక కోసం, మేము Orgueil (CI) యొక్క ఏడు కాపీలు (మొత్తం ద్రవ్యరాశి = 8.96 mg) మరియు Y-82162 (CY) యొక్క ఏడు కాపీలు (మొత్తం ద్రవ్యరాశి = 5.11 mg) (అనుబంధ పట్టిక 3) ను పరిశీలించాము.
అత్తి 2dలో Y-82162తో పోలిస్తే ఆర్గ్యుయిల్ మరియు ర్యుగు యొక్క బరువు సగటు కణాల మధ్య Δ17O మరియు δ18O యొక్క స్పష్టమైన విభజన కనిపిస్తుంది. 2 sd వద్ద అతివ్యాప్తి ఉన్నప్పటికీ, ర్యుగు C0014-4 కణం యొక్క Δ17O ఆర్గ్యుయిల్ కణం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఆర్గ్యుయిల్‌తో పోలిస్తే ర్యుగు కణాలు అధిక Δ17O విలువలను కలిగి ఉంటాయి, ఇది 1864లో పతనం నుండి తరువాతి భూ కాలుష్యాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది. భూసంబంధమైన వాతావరణంలో వాతావరణం తప్పనిసరిగా వాతావరణ ఆక్సిజన్‌ను చేర్చడానికి దారితీస్తుంది, మొత్తం విశ్లేషణను భూసంబంధమైన భిన్న రేఖ (TFL)కి దగ్గరగా తీసుకువస్తుంది. ఈ ముగింపు ర్యుగు ధాన్యాలలో హైడ్రేట్లు లేదా సల్ఫేట్లు ఉండవని (ముందుగా చర్చించబడింది) ఖనిజ డేటాకు అనుగుణంగా ఉంటుంది, అయితే ఆర్గ్యుయిల్ కలిగి ఉంటుంది.
పైన పేర్కొన్న ఖనిజ డేటా ఆధారంగా, ఈ ఫలితాలు ర్యుగు ధాన్యాలు మరియు CI కాండ్రైట్‌ల మధ్య అనుబంధాన్ని సమర్థిస్తాయి, కానీ CY కాండ్రైట్‌ల అనుబంధాన్ని తోసిపుచ్చుతాయి. ర్యుగు ధాన్యాలు CY కాండ్రైట్‌లతో సంబంధం కలిగి లేవనే వాస్తవం అస్పష్టంగా ఉంది, ఇవి నిర్జలీకరణ ఖనిజశాస్త్రం యొక్క స్పష్టమైన సంకేతాలను చూపుతాయి. ర్యుగు యొక్క కక్ష్య పరిశీలనలు అది నిర్జలీకరణానికి గురైందని మరియు అందువల్ల CY పదార్థంతో కూడి ఉంటుందని సూచిస్తున్నాయి. ఈ స్పష్టమైన వ్యత్యాసానికి కారణాలు అస్పష్టంగానే ఉన్నాయి. ఇతర ర్యుగు కణాల యొక్క ఆక్సిజన్ ఐసోటోప్ విశ్లేషణ సహచర పత్రం 12లో ప్రదర్శించబడింది. అయితే, ఈ విస్తరించిన డేటా సమితి ఫలితాలు కూడా ర్యుగు కణాలు మరియు CI కాండ్రైట్‌ల మధ్య అనుబంధానికి అనుగుణంగా ఉంటాయి.
సమన్వయ సూక్ష్మ విశ్లేషణ పద్ధతులను (సప్లిమెంటరీ ఫిగ్. 3) ఉపయోగించి, మేము కేంద్రీకృత అయాన్ బీమ్ భిన్నం (FIB) C0068.25 (Figs. 3a–f) యొక్క మొత్తం ఉపరితల వైశాల్యంలో సేంద్రీయ కార్బన్ యొక్క ప్రాదేశిక పంపిణీని పరిశీలించాము. C0068.25 విభాగంలో సమీప అంచు వద్ద కార్బన్ (NEXAFS) యొక్క చక్కటి నిర్మాణం ఎక్స్-రే శోషణ స్పెక్ట్రా అనేక క్రియాత్మక సమూహాలను చూపిస్తుంది - సుగంధ లేదా C=C (285.2 eV), C=O (286.5 eV), CH (287.5 eV) మరియు C( =O)O (288.8 eV) - గ్రాఫేన్ నిర్మాణం 291.7 eV (Fig. 3a) వద్ద లేదు, అంటే తక్కువ స్థాయి ఉష్ణ వైవిధ్యం. C0068.25 యొక్క పాక్షిక ఆర్గానిక్స్ యొక్క బలమైన CH శిఖరం (287.5 eV) గతంలో అధ్యయనం చేయబడిన కార్బోనేషియస్ కాండ్రైట్‌ల కరగని ఆర్గానిక్స్ నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు స్టార్‌డస్ట్ మిషన్ ద్వారా పొందిన IDP14 మరియు కామెట్ కణాలకు సమానంగా ఉంటుంది. 287.5 eV వద్ద బలమైన CH శిఖరం మరియు 285.2 eV వద్ద చాలా బలహీనమైన సుగంధ లేదా C=C శిఖరం సేంద్రీయ సమ్మేళనాలు అలిఫాటిక్ సమ్మేళనాలతో సమృద్ధిగా ఉన్నాయని సూచిస్తున్నాయి (Fig. 3a మరియు అనుబంధ Fig. 3a). అలిఫాటిక్ సేంద్రీయ సమ్మేళనాలు అధికంగా ఉన్న ప్రాంతాలు ముతక-కణిత ఫైలోసిలికేట్‌లలో, అలాగే పేలవమైన సుగంధ (లేదా C=C) కార్బన్ నిర్మాణం ఉన్న ప్రాంతాలలో స్థానీకరించబడ్డాయి (Fig. 3c,d). దీనికి విరుద్ధంగా, A0037,22 (అనుబంధ Fig. 3) పాక్షికంగా అలిఫాటిక్ కార్బన్-సంపన్న ప్రాంతాల యొక్క తక్కువ కంటెంట్‌ను చూపించింది. ఈ ధాన్యాల యొక్క అంతర్లీన ఖనిజశాస్త్రం కార్బోనేట్‌లతో సమృద్ధిగా ఉంటుంది, ఇది కొండ్రైట్ CI 16 మాదిరిగానే ఉంటుంది, ఇది మూల నీటి యొక్క విస్తృతమైన మార్పును సూచిస్తుంది (అనుబంధ పట్టిక 1). ఆక్సీకరణ పరిస్థితులు కార్బోనేట్‌లతో సంబంధం ఉన్న సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలో కార్బోనిల్ మరియు కార్బాక్సిల్ ఫంక్షనల్ సమూహాల అధిక సాంద్రతలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి. అలిఫాటిక్ కార్బన్ నిర్మాణాలతో సేంద్రీయాల సబ్‌మైక్రాన్ పంపిణీ ముతక-కణిత లేయర్డ్ సిలికేట్‌ల పంపిణీ నుండి చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది. టాగిష్ సరస్సు ఉల్కలో ఫైలోసిలికేట్-OH తో సంబంధం ఉన్న అలిఫాటిక్ సేంద్రీయ సమ్మేళనాల సూచనలు కనుగొనబడ్డాయి. అలిఫాటిక్ సమ్మేళనాలు అధికంగా ఉన్న సేంద్రీయ పదార్థం C-రకం గ్రహశకలాలలో విస్తృతంగా వ్యాపించి ఉండవచ్చని మరియు ఫైలోసిలికేట్‌లతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉండవచ్చని సమన్వయ సూక్ష్మ విశ్లేషణ డేటా సూచిస్తుంది. ఈ ముగింపు ర్యూగు కణాలలో అలిఫాటిక్/సుగంధ CH ల యొక్క మునుపటి నివేదికలతో స్థిరంగా ఉంది, ఇది నియర్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ హైపర్‌స్పెక్ట్రల్ మైక్రోస్కోప్ అయిన మైక్రోఒమేగా ద్వారా ప్రదర్శించబడింది. ఈ అధ్యయనంలో గమనించిన ముతక-కణిత ఫైలోసిలికేట్‌లతో సంబంధం ఉన్న అలిఫాటిక్ కార్బన్-రిచ్ సేంద్రీయ సమ్మేళనాల ప్రత్యేక లక్షణాలు ర్యూగు అనే గ్రహశకలంపై మాత్రమే కనిపిస్తాయా అనేది ఒక ముఖ్యమైన మరియు పరిష్కరించబడని ప్రశ్న.
a, NEXAFS కార్బన్ స్పెక్ట్రాను సుగంధ (C=C) రిచ్ రీజియన్ (ఎరుపు), అలిఫాటిక్ రిచ్ రీజియన్ (ఆకుపచ్చ) మరియు మాతృక (నీలం)లో 292 eVకి సాధారణీకరించారు. పోలిక కోసం బూడిద రంగు రేఖ ముర్చిసన్ 13 ఇన్‌సోల్యబుల్ ఆర్గానిక్ స్పెక్ట్రమ్. au, ఆర్బిట్రేషన్ యూనిట్. b, కార్బన్ K-ఎడ్జ్ యొక్క స్కానింగ్ ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎక్స్-రే మైక్రోస్కోపీ (STXM) స్పెక్ట్రల్ ఇమేజ్ ఈ విభాగం కార్బన్ ఆధిపత్యం చెలాయిస్తుందని చూపిస్తుంది. c, సుగంధ (C=C) రిచ్ రీజియన్‌లు (ఎరుపు), అలిఫాటిక్ రిచ్ రీజియన్‌లు (ఆకుపచ్చ) మరియు మాతృక (నీలం)తో RGB కాంపోజిట్ ప్లాట్. d, అలిఫాటిక్ సమ్మేళనాలతో సమృద్ధిగా ఉన్న ఆర్గానిక్స్ ముతక-కణిత ఫైలోసిలికేట్‌లో కేంద్రీకృతమై ఉంటాయి, ఈ ప్రాంతం b మరియు cలలోని తెల్లని చుక్కల పెట్టెల నుండి విస్తరిస్తుంది. e, b మరియు cలలోని తెల్లని చుక్కల పెట్టె నుండి విస్తరిస్తుంది. దీని కోసం: పైరోటైట్. Pn: నికెల్-క్రోమైట్. f, నానోస్కేల్ సెకండరీ అయాన్ మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ (నానోసిమ్స్), హైడ్రోజన్ (1H), కార్బన్ (12C), మరియు నైట్రోజన్ (12C14N) మూలక చిత్రాలు, 12C/1H మూలక నిష్పత్తి చిత్రాలు, మరియు క్రాస్ δD, δ13C, మరియు δ15N ఐసోటోప్ చిత్రాలు – విభాగం PG-1: తీవ్రమైన 13C సుసంపన్నతతో ప్రీసోలార్ గ్రాఫైట్ (అనుబంధ పట్టిక 4).
ముర్చిసన్ ఉల్కలలో సేంద్రీయ పదార్థ క్షీణత యొక్క గతిశీల అధ్యయనాలు ర్యుగు ధాన్యాలలో సమృద్ధిగా ఉన్న అలిఫాటిక్ సేంద్రీయ పదార్థం యొక్క వైవిధ్య పంపిణీ గురించి ముఖ్యమైన సమాచారాన్ని అందించగలవు. ఈ అధ్యయనం ప్రకారం సేంద్రీయ పదార్థంలోని అలిఫాటిక్ CH బంధాలు మాతృక వద్ద గరిష్టంగా 30°C ఉష్ణోగ్రత వరకు ఉంటాయి మరియు/లేదా సమయ-ఉష్ణోగ్రత సంబంధాలతో మారుతాయి (ఉదా. 100°C వద్ద 200 సంవత్సరాలు మరియు 0°C 100 మిలియన్ సంవత్సరాలు). . ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద పూర్వగామిని నిర్దిష్ట సమయం కంటే ఎక్కువ కాలం వేడి చేయకపోతే, ఫైలోసిలికేట్ అధికంగా ఉన్న అలిఫాటిక్ ఆర్గానిక్స్ యొక్క అసలు పంపిణీ సంరక్షించబడుతుంది. అయితే, మూల రాతి నీటి మార్పులు ఈ వివరణను క్లిష్టతరం చేస్తాయి, ఎందుకంటే కార్బోనేట్ అధికంగా ఉన్న A0037 ఫైలోసిలికేట్‌లతో సంబంధం ఉన్న కార్బన్ అధికంగా ఉన్న అలిఫాటిక్ ప్రాంతాలను చూపించదు. ఈ తక్కువ ఉష్ణోగ్రత మార్పు ర్యుగు ధాన్యాలలో క్యూబిక్ ఫెల్డ్‌స్పార్ ఉనికికి దాదాపు అనుగుణంగా ఉంటుంది (అనుబంధ పట్టిక 1) 20.
భిన్నం C0068.25 (ng-1; Figs. 3a–c,e) C(=O)O మరియు C=O యొక్క అధిక సుగంధ (లేదా C=C), మధ్యస్తంగా అలిఫాటిక్ మరియు బలహీనమైన స్పెక్ట్రాను చూపించే పెద్ద నానోస్పియర్‌ను కలిగి ఉంది. అలిఫాటిక్ కార్బన్ యొక్క సంతకం కాండ్రైట్‌లతో సంబంధం ఉన్న బల్క్ ఇన్‌సాల్యబుల్ ఆర్గానిక్స్ మరియు ఆర్గానిక్ నానోస్పియర్‌ల సంతకంతో సరిపోలడం లేదు (Fig. 3a) 17,21. లేక్ టాగిష్‌లోని నానోస్పియర్‌ల రామన్ మరియు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ విశ్లేషణ అవి అలిఫాటిక్ మరియు ఆక్సిడైజ్డ్ ఆర్గానిక్ సమ్మేళనాలు మరియు సంక్లిష్ట నిర్మాణంతో క్రమరహిత పాలీసైక్లిక్ ఆరోమాటిక్ ఆర్గానిక్ సమ్మేళనాలను కలిగి ఉన్నాయని చూపించాయి22,23. చుట్టుపక్కల మాతృకలో అలిఫాటిక్ సమ్మేళనాలు అధికంగా ఉన్న ఆర్గానిక్స్ ఉన్నందున, ng-1లోని అలిఫాటిక్ కార్బన్ యొక్క సంతకం ఒక విశ్లేషణాత్మక కళాఖండం కావచ్చు. ఆసక్తికరంగా, ng-1 ఎంబెడెడ్ అమోర్ఫస్ సిలికేట్‌లను కలిగి ఉంటుంది (Fig. 3e), ఇది ఏ గ్రహాంతర ఆర్గానిక్స్‌కు ఇంకా నివేదించబడని ఆకృతి. నిరాకార సిలికేట్లు ng-1 యొక్క సహజ భాగాలు కావచ్చు లేదా విశ్లేషణ సమయంలో అయాన్ మరియు/లేదా ఎలక్ట్రాన్ పుంజం ద్వారా సజల/నిర్జల సిలికేట్‌ల నిరాకారీకరణ ఫలితంగా ఏర్పడవచ్చు.
C0068.25 విభాగం (Fig. 3f) యొక్క నానోSIMS అయాన్ చిత్రాలు δ13C మరియు δ15N లలో ఏకరీతి మార్పులను చూపుతాయి, 30,811‰ (Fig. 3f లోని δ13C చిత్రంలో PG-1) యొక్క పెద్ద 13C సుసంపన్నత కలిగిన ప్రీసోలార్ గ్రెయిన్‌లను మినహాయించి (అనుబంధ పట్టిక 4). ఎక్స్-రే ఎలిమెంటరీ గ్రెయిన్ చిత్రాలు మరియు అధిక-రిజల్యూషన్ TEM చిత్రాలు కార్బన్ సాంద్రత మరియు 0.3 nm యొక్క బేసల్ ప్లేన్‌ల మధ్య దూరాన్ని మాత్రమే చూపుతాయి, ఇది గ్రాఫైట్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ముతక-కణిత ఫైలోసిలికేట్‌లతో సంబంధం ఉన్న అలిఫాటిక్ సేంద్రీయ పదార్థంతో సమృద్ధిగా ఉన్న δD (841 ± 394‰) మరియు δ15N (169 ± 95‰) విలువలు మొత్తం ప్రాంతం C (δD = 528 ± 139‰) సగటు కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ఉండటం గమనార్హం. ‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) in C0068.25 (సప్లిమెంటరీ టేబుల్ 4). ఈ పరిశీలన ప్రకారం, ముతక-కణిత ఫైలోసిలికేట్‌లలోని అలిఫాటిక్-రిచ్ ఆర్గానిక్స్ చుట్టుపక్కల ఉన్న ఆర్గానిక్స్ కంటే ఎక్కువ ప్రాచీనమైనవి కావచ్చు, ఎందుకంటే రెండోది అసలు శరీరంలోని చుట్టుపక్కల నీటితో ఐసోటోపిక్ మార్పిడికి గురై ఉండవచ్చు. ప్రత్యామ్నాయంగా, ఈ ఐసోటోపిక్ మార్పులు కూడా ప్రారంభ నిర్మాణ ప్రక్రియకు సంబంధించినవి కావచ్చు. CI కాండ్రైట్‌లలోని ఫైన్-కణిత లేయర్డ్ సిలికేట్‌లు అసలు ముతక-కణిత అన్‌హైడ్రస్ సిలికేట్ క్లస్టర్‌ల నిరంతర మార్పు ఫలితంగా ఏర్పడ్డాయని అర్థం. సౌర వ్యవస్థ ఏర్పడటానికి ముందు ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్ లేదా ఇంటర్స్టెల్లార్ మాధ్యమంలోని పూర్వగామి అణువుల నుండి అలిఫాటిక్-రిచ్ ఆర్గానిక్ పదార్థం ఏర్పడి ఉండవచ్చు మరియు తరువాత ర్యుగు (పెద్ద) మాతృ శరీరం యొక్క నీటి మార్పుల సమయంలో కొద్దిగా మార్చబడ్డాయి. ర్యుగు పరిమాణం (<1.0 కిమీ) చాలా చిన్నది, జల ఖనిజాలను ఏర్పరచడానికి సజల మార్పుకు అంతర్గత వేడిని తగినంతగా నిర్వహించడానికి వీలులేదు25. ర్యుగు పరిమాణం (<1.0 కిమీ) చాలా చిన్నది, జల ఖనిజాలను ఏర్పరచడానికి సజల మార్పుకు తగినంత అంతర్గత వేడిని నిర్వహించడానికి ఇది సరిపోదు. Размер (<1,0 కి.మీ.) రొగు స్లిష్కోమ్ మాల్, చట్టోబ్స్ పోడ్డెర్జైవట్ డోస్టాటోచ్నోయె వర్చువల్ టెప్లోడ్ ఒబ్రాసోవానియం వోడ్నిహ్ మినెరలోవ్25. పరిమాణం (<1.0 కి.మీ) ర్యుగు నీటి ఖనిజాలను ఏర్పరచడానికి నీటి మార్పుకు తగినంత అంతర్గత వేడిని నిర్వహించడానికి చాలా చిన్నది25. 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忐水的 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忐水的 రజ్మెర్ ర్యుగు (<1,0 కి.మీ.) స్లిష్కోమ్ మాల్, చొప్పదండి వర్ణపటల గురించిన సాంకేతికత మినెరలోవ్25. ర్యుగు పరిమాణం (<1.0 కిమీ) నీటిని నీటి ఖనిజాలుగా మార్చడానికి అంతర్గత వేడిని తట్టుకోలేనంత చిన్నది25.అందువల్ల, ర్యూగు పూర్వీకుల పరిమాణం పది కిలోమీటర్లు అవసరం కావచ్చు. అలిఫాటిక్ సమ్మేళనాలు అధికంగా ఉన్న సేంద్రీయ పదార్థం ముతక-కణిత ఫైలోసిలికేట్‌లతో సంబంధం కారణంగా వాటి అసలు ఐసోటోప్ నిష్పత్తులను నిలుపుకోవచ్చు. అయితే, ఈ FIB భిన్నాలలోని వివిధ భాగాల సంక్లిష్టమైన మరియు సున్నితమైన మిశ్రమం కారణంగా ఐసోటోపిక్ భారీ వాహకాల యొక్క ఖచ్చితమైన స్వభావం అనిశ్చితంగా ఉంది. ఇవి ర్యూగు కణికలలో అలిఫాటిక్ సమ్మేళనాలు లేదా వాటి చుట్టూ ఉన్న ముతక ఫైలోసిలికేట్‌లలో సమృద్ధిగా ఉన్న సేంద్రీయ పదార్థాలు కావచ్చు. CM పారిస్ 24, 26 ఉల్కలు మినహా, దాదాపు అన్ని కార్బోనేషియస్ కాండ్రైట్‌లలో (CI కాండ్రైట్‌లతో సహా) సేంద్రీయ పదార్థం ఫైలోసిలికేట్‌ల కంటే D లో అధికంగా ఉంటుందని గమనించండి.
A0002.23 మరియు A0002.26, A0037.22 మరియు A0037.23 మరియు C0068.23, C0068.25 మరియు C0068.26 FIB ముక్కల కోసం పొందిన వాల్యూమ్ δD మరియు δ15N FIB ముక్కల ప్లాట్లు (మూడు ర్యుగు కణాల నుండి మొత్తం ఏడు FIB ముక్కలు) సౌర వ్యవస్థ యొక్క ఇతర వస్తువులతో నానోసిమ్స్ యొక్క పోలిక అంజీర్ 4 (అనుబంధ పట్టిక 4)27,28లో చూపబడింది. A0002, A0037 మరియు C0068 ప్రొఫైల్‌లలో δD మరియు δ15Nలో వాల్యూమ్ మార్పులు IDPలోని వాటికి అనుగుణంగా ఉంటాయి, కానీ CM మరియు CI కాండ్రైట్‌ల కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి (చిత్రం 4). కామెట్ 29 నమూనా (-240 నుండి 1655‰) కోసం δD విలువల పరిధి ర్యుగు కంటే పెద్దదని గమనించండి. ర్యుక్యూ ప్రొఫైల్స్ యొక్క δD మరియు δ15N వాల్యూమ్‌లు, నియమం ప్రకారం, బృహస్పతి కుటుంబం మరియు ఊర్ట్ క్లౌడ్ యొక్క తోకచుక్కల సగటు కంటే తక్కువగా ఉంటాయి (Fig. 4). CI కాండ్రైట్‌ల యొక్క తక్కువ δD విలువలు ఈ నమూనాలలో భూసంబంధమైన కాలుష్యం యొక్క ప్రభావాన్ని ప్రతిబింబిస్తాయి. బెల్స్, లేక్ టాగిష్ మరియు IDP మధ్య సారూప్యతలను బట్టి, ర్యుగు కణాలలో δD మరియు δN విలువలలోని పెద్ద వైవిధ్యత ప్రారంభ సౌర వ్యవస్థలో సేంద్రీయ మరియు జల కూర్పుల ప్రారంభ ఐసోటోపిక్ సంతకాలలో మార్పులను ప్రతిబింబిస్తుంది. ర్యుగు మరియు IDP కణాలలో δD మరియు δN లలో ఇలాంటి ఐసోటోపిక్ మార్పులు రెండూ ఒకే మూలం నుండి పదార్థం నుండి ఏర్పడి ఉండవచ్చని సూచిస్తున్నాయి. IDPలు తోకచుక్క మూలాల నుండి ఉద్భవించాయని నమ్ముతారు 14. అందువల్ల, ర్యుగులో తోకచుక్క లాంటి పదార్థం మరియు/లేదా కనీసం బాహ్య సౌర వ్యవస్థ ఉండవచ్చు. అయితే, (1) మాతృ శరీరంపై గోళాకార మరియు D-రిచ్ నీటి మిశ్రమం 31 మరియు (2) తోకచుక్క కార్యకలాపాల విధిగా తోకచుక్క యొక్క D/H నిష్పత్తి 32 కారణంగా మనం ఇక్కడ పేర్కొన్న దానికంటే ఇది చాలా కష్టంగా ఉండవచ్చు. అయితే, ర్యుగు కణాలలో హైడ్రోజన్ మరియు నైట్రోజన్ ఐసోటోపుల యొక్క గమనించిన వైవిధ్యతకు కారణాలు పూర్తిగా అర్థం కాలేదు, దీనికి కారణం నేడు అందుబాటులో ఉన్న పరిమిత సంఖ్యలో విశ్లేషణలు. హైడ్రోజన్ మరియు నైట్రోజన్ ఐసోటోప్ వ్యవస్థల ఫలితాలు ర్యుగు సౌర వ్యవస్థ వెలుపలి నుండి చాలా పదార్థాన్ని కలిగి ఉండే అవకాశాన్ని ఇప్పటికీ పెంచుతున్నాయి మరియు అందువల్ల తోకచుక్కలతో కొంత సారూప్యతను చూపించవచ్చు. ర్యుగు ప్రొఫైల్ δ13C మరియు δ15N మధ్య స్పష్టమైన సహసంబంధాన్ని చూపించలేదు (అనుబంధ పట్టిక 4).
ర్యుగు కణాల మొత్తం H మరియు N ఐసోటోపిక్ కూర్పు (ఎరుపు వృత్తాలు: A0002, A0037; నీలి వృత్తాలు: C0068) సౌర పరిమాణం 27, బృహస్పతి సగటు కుటుంబం (JFC27), మరియు ఊర్ట్ క్లౌడ్ తోకచుక్కలు (OCC27), IDP28 మరియు కార్బోనేషియస్ కాండ్రూల్స్‌తో పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. ఉల్క 27 (CI, CM, CR, C2-ung) పోలిక. ఐసోటోపిక్ కూర్పు అనుబంధ పట్టిక 4లో ఇవ్వబడింది. చుక్కల రేఖలు H మరియు N లకు భూసంబంధమైన ఐసోటోప్ విలువలు.
భూమికి అస్థిర పదార్థాల (ఉదా. సేంద్రీయ పదార్థం మరియు నీరు) రవాణా అనేది ఒక ఆందోళనకరంగానే ఉంది26,27,33. ఈ అధ్యయనంలో గుర్తించబడిన ర్యుగు కణాలలో ముతక ఫైలోసిలికేట్‌లతో సంబంధం ఉన్న సబ్‌మైక్రాన్ సేంద్రీయ పదార్థం అస్థిరతలకు ముఖ్యమైన వనరు కావచ్చు. ముతక-కణిత ఫైలోసిలికేట్‌లలోని సేంద్రీయ పదార్థం సూక్ష్మ-కణిత మాత్రికలలోని సేంద్రీయ పదార్థం కంటే క్షీణత16,34 మరియు క్షయం35 నుండి బాగా రక్షించబడుతుంది. కణాలలో హైడ్రోజన్ యొక్క భారీ ఐసోటోపిక్ కూర్పు అంటే అవి ప్రారంభ భూమికి తీసుకువెళ్ళబడిన అస్థిరతలకు ఏకైక మూలం కాకపోవచ్చు. సిలికేట్‌లలో సౌర గాలి-ఆధారిత నీటి ఉనికి యొక్క పరికల్పనలో ఇటీవల ప్రతిపాదించబడినట్లుగా, వాటిని తేలికైన హైడ్రోజన్ ఐసోటోపిక్ కూర్పుతో భాగాలతో కలపవచ్చు.
ఈ అధ్యయనంలో, CI ఉల్కలు, సౌర వ్యవస్థ యొక్క మొత్తం కూర్పుకు ప్రతినిధులుగా వాటి భౌగోళిక రసాయన ప్రాముఖ్యత ఉన్నప్పటికీ, 6,10 భూసంబంధమైన కలుషిత నమూనాలు అని మేము చూపిస్తున్నాము. రిచ్ అలిఫాటిక్ సేంద్రీయ పదార్థం మరియు పొరుగున ఉన్న హైడ్రస్ ఖనిజాల మధ్య పరస్పర చర్యలకు మేము ప్రత్యక్ష ఆధారాలను కూడా అందిస్తున్నాము మరియు ర్యుగులో సౌర విచ్ఛేద పదార్థం ఉండవచ్చని సూచిస్తున్నాము37. ఈ అధ్యయనం యొక్క ఫలితాలు ప్రోటోస్టెరాయిడ్ల ప్రత్యక్ష నమూనా యొక్క ప్రాముఖ్యతను మరియు పూర్తిగా జడ మరియు శుభ్రమైన పరిస్థితులలో తిరిగి వచ్చిన నమూనాలను రవాణా చేయవలసిన అవసరాన్ని స్పష్టంగా ప్రదర్శిస్తాయి. ఇక్కడ సమర్పించబడిన ఆధారాలు ర్యుగు కణాలు నిస్సందేహంగా ప్రయోగశాల పరిశోధనకు అందుబాటులో ఉన్న అత్యంత కలుషితం కాని సౌర వ్యవస్థ పదార్థాలలో ఒకటి అని చూపిస్తుంది మరియు ఈ విలువైన నమూనాలను మరింత అధ్యయనం చేయడం వలన ప్రారంభ సౌర వ్యవస్థ ప్రక్రియలపై మన అవగాహన నిస్సందేహంగా విస్తరిస్తుంది. ర్యుగు కణాలు సౌర వ్యవస్థ యొక్క మొత్తం కూర్పుకు ఉత్తమ ప్రాతినిధ్యం.
సబ్‌మైక్రాన్ స్కేల్ నమూనాల సంక్లిష్ట సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు రసాయన లక్షణాలను నిర్ణయించడానికి, మేము సింక్రోట్రోన్ రేడియేషన్-ఆధారిత కంప్యూటెడ్ టోమోగ్రఫీ (SR-XCT) మరియు SR ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM విశ్లేషణలను ఉపయోగించాము. భూమి వాతావరణం వల్ల క్షీణత, కాలుష్యం లేదు మరియు సూక్ష్మ కణాలు లేదా యాంత్రిక నమూనాల నుండి ఎటువంటి నష్టం లేదు. ఈలోగా, స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (SEM)-EDS, EPMA, XRD, ఇన్‌స్ట్రుమెంటల్ న్యూట్రాన్ యాక్టివేషన్ అనాలిసిస్ (INAA) మరియు లేజర్ ఆక్సిజన్ ఐసోటోప్ ఫ్లోరినేషన్ పరికరాలను ఉపయోగించి మేము క్రమబద్ధమైన వాల్యూమెట్రిక్ విశ్లేషణను నిర్వహించాము. పరీక్షా విధానాలు అనుబంధ చిత్రం 3లో చూపబడ్డాయి మరియు ప్రతి పరీక్ష క్రింది విభాగాలలో వివరించబడింది.
Ryugu అనే గ్రహశకలం నుండి కణాలను హయాబుసా-2 రీఎంట్రీ మాడ్యూల్ నుండి స్వాధీనం చేసుకుని, భూమి వాతావరణాన్ని కలుషితం చేయకుండా జపాన్‌లోని సగామిహారాలోని JAXA నియంత్రణ కేంద్రానికి పంపించారు. JAXA-నిర్వహించే సౌకర్యంలో ప్రారంభ మరియు విధ్వంసక రహిత లక్షణాల తర్వాత, పర్యావరణ జోక్యాన్ని నివారించడానికి సీలబుల్ ఇంటర్-సైట్ బదిలీ కంటైనర్లు మరియు నమూనా క్యాప్సూల్ బ్యాగ్‌లను (10 లేదా 15 mm వ్యాసం కలిగిన నీలమణి క్రిస్టల్ మరియు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్, నమూనా పరిమాణాన్ని బట్టి) ఉపయోగించండి. పర్యావరణం. y మరియు/లేదా నేల కలుషితాలు (ఉదా. నీటి ఆవిరి, హైడ్రోకార్బన్‌లు, వాతావరణ వాయువులు మరియు సూక్ష్మ కణాలు) మరియు నమూనా తయారీ మరియు సంస్థలు మరియు విశ్వవిద్యాలయాల మధ్య రవాణా సమయంలో నమూనాల మధ్య క్రాస్-కాలుష్యాన్ని నివారించండి38. భూమి వాతావరణంతో (నీటి ఆవిరి మరియు ఆక్సిజన్) సంకర్షణ కారణంగా క్షీణత మరియు కాలుష్యాన్ని నివారించడానికి, అన్ని రకాల నమూనా తయారీ (టాంటాలమ్ ఉలితో చిప్ చేయడం, సమతుల్య డైమండ్ వైర్ రంపాన్ని (మెయివా ఫోసిస్ కార్పొరేషన్ DWS 3400) ఉపయోగించడం మరియు సంస్థాపన కోసం కటింగ్ ఎపాక్సీ తయారీతో సహా) గ్లోవ్‌బాక్స్‌లో క్లీన్ డ్రై N2 (డ్యూ పాయింట్: -80 నుండి -60 °C, O2 ~50-100 ppm) కింద నిర్వహించబడ్డాయి. ఇక్కడ ఉపయోగించే అన్ని వస్తువులను వివిధ పౌనఃపున్యాల అల్ట్రాసోనిక్ తరంగాలను ఉపయోగించి అల్ట్రాప్యూర్ నీరు మరియు ఇథనాల్ కలయికతో శుభ్రం చేస్తారు.
ఇక్కడ మనం అంటార్కిటిక్ మెటోరైట్ రీసెర్చ్ సెంటర్ (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 మరియు CY: Y 980115) యొక్క నేషనల్ పోలార్ రీసెర్చ్ ఇన్స్టిట్యూట్ (NIPR) ఉల్కల సేకరణను అధ్యయనం చేస్తాము.
SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS మరియు TEM విశ్లేషణ కోసం పరికరాల మధ్య బదిలీ కోసం, మేము మునుపటి అధ్యయనాలలో వివరించిన సార్వత్రిక అల్ట్రాథిన్ నమూనా హోల్డర్‌ను ఉపయోగించాము38.
Ryugu నమూనాల SR-XCT విశ్లేషణ BL20XU/SPring-8 ఇంటిగ్రేటెడ్ CT వ్యవస్థను ఉపయోగించి నిర్వహించబడింది. ఇంటిగ్రేటెడ్ CT వ్యవస్థ వివిధ కొలత మోడ్‌లను కలిగి ఉంటుంది: నమూనా యొక్క మొత్తం నిర్మాణాన్ని సంగ్రహించడానికి విస్తృత వీక్షణ క్షేత్రం మరియు తక్కువ రిజల్యూషన్ (WL) మోడ్, నమూనా ప్రాంతం యొక్క ఖచ్చితమైన కొలత కోసం ఇరుకైన వీక్షణ క్షేత్రం మరియు అధిక రిజల్యూషన్ (NH) మోడ్. నమూనా వాల్యూమ్ యొక్క విక్షేపణ నమూనాను పొందడానికి ఆసక్తి మరియు రేడియోగ్రాఫ్‌లు మరియు నమూనాలోని క్షితిజ సమాంతర సమతల ఖనిజ దశల యొక్క 2D రేఖాచిత్రాన్ని పొందడానికి XRD-CTని నిర్వహించండి. ఖచ్చితమైన CT మరియు XRD-CT కొలతలను అనుమతించడం ద్వారా నమూనా హోల్డర్‌ను బేస్ నుండి తొలగించడానికి అంతర్నిర్మిత వ్యవస్థను ఉపయోగించకుండానే అన్ని కొలతలను నిర్వహించవచ్చని గమనించండి. WL మోడ్ ఎక్స్-రే డిటెక్టర్ (BM AA40P; హమామట్సు ఫోటోనిక్స్)లో అదనంగా 4608 × 4608 పిక్సెల్ మెటల్-ఆక్సైడ్-సెమీకండక్టర్ (CMOS) కెమెరా (C14120-20P; హమామట్సు ఫోటోనిక్స్) అమర్చబడింది, దీనిలో 10 లుటీషియం అల్యూమినియం గార్నెట్ సింగిల్ క్రిస్టల్ మందం µm (Lu3Al5O12:Ce) మరియు రిలే లెన్స్‌తో కూడిన సింటిలేటర్ ఉంది. WL మోడ్‌లో పిక్సెల్ పరిమాణం దాదాపు 0.848 µm. అందువల్ల, WL మోడ్‌లో వీక్షణ క్షేత్రం (FOV) ఆఫ్‌సెట్ CT మోడ్‌లో దాదాపు 6 మిమీ ఉంటుంది. NH మోడ్ ఎక్స్-రే డిటెక్టర్ (BM AA50; హమామట్సు ఫోటోనిక్స్) 20 µm మందం గల గాడోలినియం-అల్యూమినియం-గాలియం గార్నెట్ (Gd3Al2Ga3O12) సింటిలేటర్, 2048 × 2048 పిక్సెల్స్ రిజల్యూషన్ కలిగిన CMOS కెమెరా (C11440-22CU); హమామట్సు ఫోటోనిక్స్) మరియు ×20 లెన్స్‌తో అమర్చబడింది. NH మోడ్‌లో పిక్సెల్ పరిమాణం ~0.25 µm మరియు వీక్షణ క్షేత్రం ~0.5 mm. XRD మోడ్ (BM AA60; హమామట్సు ఫోటోనిక్స్) కోసం డిటెక్టర్ 50 µm మందం గల P43 (Gd2O2S:Tb) పౌడర్ స్క్రీన్, 2304 × 2304 పిక్సెల్ రిజల్యూషన్ కలిగిన CMOS కెమెరా (C15440-20UP; హమామట్సు ఫోటోనిక్స్) మరియు రిలే లెన్స్‌తో కూడిన సింటిలేటర్‌తో అమర్చబడింది. ఈ డిటెక్టర్ ప్రభావవంతమైన పిక్సెల్ పరిమాణం 19.05 µm మరియు వీక్షణ క్షేత్రం 43.9 mm2 కలిగి ఉంది. FOV ని పెంచడానికి, మేము WL మోడ్‌లో ఆఫ్‌సెట్ CT విధానాన్ని వర్తింపజేసాము. CT పునర్నిర్మాణం కోసం ప్రసారం చేయబడిన కాంతి చిత్రం 180° నుండి 360° పరిధిలో భ్రమణ అక్షం చుట్టూ అడ్డంగా ప్రతిబింబించే చిత్రాన్ని మరియు 0° నుండి 180° పరిధిలో ఒక చిత్రాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
XRD మోడ్‌లో, ఎక్స్-రే బీమ్‌ను ఫ్రెస్నెల్ జోన్ ప్లేట్ ద్వారా కేంద్రీకరిస్తారు. ఈ మోడ్‌లో, డిటెక్టర్ నమూనా వెనుక 110 మిమీ ఉంచబడుతుంది మరియు బీమ్ స్టాప్ డిటెక్టర్ కంటే 3 మిమీ ముందు ఉంటుంది. 1.43° నుండి 18.00° (గ్రేటింగ్ పిచ్ d = 16.6–1.32 Å) వరకు ఉన్న 2θ పరిధిలోని డిఫ్రాక్షన్ చిత్రాలను డిటెక్టర్ యొక్క వీక్షణ క్షేత్రం దిగువన ఎక్స్-రే స్పాట్‌ను కేంద్రీకరించడం ద్వారా పొందారు. నమూనా క్రమం తప్పకుండా నిలువుగా కదులుతుంది, ప్రతి నిలువు స్కాన్ దశకు సగం మలుపు ఉంటుంది. ఖనిజ కణాలు 180° తిప్పినప్పుడు బ్రాగ్ స్థితిని సంతృప్తిపరిస్తే, క్షితిజ సమాంతర సమతలంలో ఖనిజ కణాల విక్షేపణను పొందడం సాధ్యమవుతుంది. ప్రతి నిలువు స్కాన్ దశకు విక్షేపణ చిత్రాలను ఒక చిత్రంగా కలిపారు. SR-XRD-CT పరీక్ష పరిస్థితులు SR-XRD పరీక్ష పరిస్థితులకు దాదాపు సమానంగా ఉంటాయి. XRD-CT మోడ్‌లో, డిటెక్టర్ నమూనా వెనుక 69 మిమీ దూరంలో ఉంచబడుతుంది. 2θ పరిధిలోని విక్షేపణ చిత్రాలు 1.2° నుండి 17.68° (d = 19.73 నుండి 1.35 Å) వరకు ఉంటాయి, ఇక్కడ X-రే పుంజం మరియు పుంజం పరిమితి రెండూ డిటెక్టర్ యొక్క వీక్షణ క్షేత్రం యొక్క కేంద్రానికి అనుగుణంగా ఉంటాయి. నమూనాను అడ్డంగా స్కాన్ చేసి, నమూనాను 180° తిప్పండి. SR-XRD-CT చిత్రాలను పిక్సెల్ విలువలుగా గరిష్ట ఖనిజ తీవ్రతలతో పునర్నిర్మించారు. క్షితిజ సమాంతర స్కానింగ్‌తో, నమూనా సాధారణంగా 500–1000 దశల్లో స్కాన్ చేయబడుతుంది.
అన్ని ప్రయోగాలకు, ఎక్స్-రే శక్తి 30 keV వద్ద నిర్ణయించబడింది, ఎందుకంటే ఇది దాదాపు 6 mm వ్యాసం కలిగిన ఉల్కలలోకి ఎక్స్-రే చొచ్చుకుపోయే తక్కువ పరిమితి. 180° భ్రమణ సమయంలో అన్ని CT కొలతలకు పొందిన చిత్రాల సంఖ్య 1800 (ఆఫ్‌సెట్ CT ప్రోగ్రామ్‌కు 3600), మరియు చిత్రాలకు ఎక్స్‌పోజర్ సమయం WL మోడ్‌కు 100 ms, NH మోడ్‌కు 300 ms, XRDకి 500 ms మరియు XRD-CT msకి 50 ms. సాధారణ నమూనా స్కాన్ సమయం WL మోడ్‌లో 10 నిమిషాలు, NH మోడ్‌లో 15 నిమిషాలు, XRDకి 3 గంటలు మరియు SR-XRD-CTకి 8 గంటలు.
CT చిత్రాలను కన్వల్యూషనల్ బ్యాక్ ప్రొజెక్షన్ ద్వారా పునర్నిర్మించారు మరియు 0 నుండి 80 cm-1 వరకు లీనియర్ అటెన్యుయేషన్ కోఎఫీషియంట్ కోసం సాధారణీకరించారు. 3D డేటాను విశ్లేషించడానికి స్లైస్ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను మరియు XRD డేటాను విశ్లేషించడానికి muXRD సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించారు.
ఎపాక్సీ-ఫిక్స్‌డ్ ర్యుగు కణాలు (A0029, A0037, C0009, C0014 మరియు C0068) పొడి పరిస్థితులలో ఉపరితలంపై 0.5 µm (3M) డైమండ్ లాపింగ్ ఫిల్మ్ స్థాయికి క్రమంగా పాలిష్ చేయబడ్డాయి, పాలిషింగ్ ప్రక్రియలో పదార్థం ఉపరితలంతో సంబంధంలోకి రాకుండా నిరోధించబడ్డాయి. ప్రతి నమూనా యొక్క పాలిష్ చేసిన ఉపరితలాన్ని మొదట లైట్ మైక్రోస్కోపీ ద్వారా పరిశీలించారు మరియు తరువాత బ్యాక్‌స్కాటర్డ్ ఎలక్ట్రాన్‌లు ఎనర్జీ డిస్పర్సివ్ స్పెక్ట్రోమీటర్ (AZtec) ఎనర్జీ పిక్చర్‌తో అమర్చబడిన JEOL JSM-7100F SEMని ఉపయోగించి నమూనాలు మరియు గుణాత్మక NIPR మూలకాల యొక్క ఖనిజశాస్త్రం మరియు ఆకృతి చిత్రాలను (BSE) పొందారు. ప్రతి నమూనా కోసం, ప్రధాన మరియు చిన్న మూలకాల యొక్క కంటెంట్‌ను ఎలక్ట్రాన్ ప్రోబ్ మైక్రోఅనలైజర్ (EPMA, JEOL JXA-8200) ఉపయోగించి విశ్లేషించారు. 5 nA వద్ద ఫైలోసిలికేట్ మరియు కార్బోనేట్ కణాలను, 15 keV వద్ద సహజ మరియు సింథటిక్ ప్రమాణాలను, 30 nA వద్ద సల్ఫైడ్‌లు, మాగ్నెటైట్, ఆలివిన్ మరియు పైరోక్సీన్‌లను విశ్లేషించండి. ప్రతి ఖనిజానికి ఏకపక్షంగా తగిన థ్రెషోల్డ్‌లను సెట్ చేసి, ఇమేజ్‌జే 1.53 సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించి ఎలిమెంట్ మ్యాప్‌లు మరియు BSE చిత్రాల నుండి మోడల్ గ్రేడ్‌లను లెక్కించారు.
ఓపెన్ యూనివర్సిటీ (మిల్టన్ కీన్స్, UK)లో ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లేజర్ ఫ్లోరినేషన్ సిస్టమ్‌ను ఉపయోగించి ఆక్సిజన్ ఐసోటోప్ విశ్లేషణ జరిగింది. హయబుసా2 నమూనాలను ఓపెన్ యూనివర్సిటీ 38కి నత్రజనితో నిండిన కంటైనర్లలో సౌకర్యాల మధ్య బదిలీ కోసం పంపిణీ చేశారు.
0.1% కంటే తక్కువ పర్యవేక్షించబడిన ఆక్సిజన్ స్థాయితో నైట్రోజన్ గ్లోవ్ బాక్స్‌లో నమూనా లోడింగ్ నిర్వహించబడింది. హయాబుసా2 విశ్లేషణాత్మక పని కోసం, కొత్త Ni నమూనా హోల్డర్‌ను తయారు చేశారు, ఇందులో కేవలం రెండు నమూనా రంధ్రాలు (వ్యాసం 2.5 మిమీ, లోతు 5 మిమీ), ఒకటి హయాబుసా2 కణాల కోసం మరియు మరొకటి అబ్సిడియన్ అంతర్గత ప్రమాణం కోసం ఉన్నాయి. విశ్లేషణ సమయంలో, హయాబుసా2 పదార్థాన్ని కలిగి ఉన్న నమూనా బావిని లేజర్ ప్రతిచర్య సమయంలో నమూనాను పట్టుకోవడానికి సుమారు 1 మిమీ మందం మరియు 3 మిమీ వ్యాసం కలిగిన అంతర్గత BaF2 విండోతో కప్పారు. Ni నమూనా హోల్డర్‌లో కత్తిరించిన గ్యాస్ మిక్సింగ్ ఛానల్ ద్వారా నమూనాకు BrF5 ప్రవాహాన్ని నిర్వహించేవారు. వాక్యూమ్ ఫ్లోరినేషన్ లైన్ నుండి తీసివేయగలిగేలా నమూనా గదిని కూడా తిరిగి కాన్ఫిగర్ చేశారు మరియు తరువాత నైట్రోజన్ నిండిన గ్లోవ్ బాక్స్‌లో తెరవవచ్చు. రెండు ముక్కల గదిని రాగి గాస్కెట్డ్ కంప్రెషన్ సీల్ మరియు EVAC క్విక్ రిలీజ్ CeFIX 38 చైన్ క్లాంప్‌తో సీలు చేశారు. గది పైభాగంలో 3 మిమీ మందపాటి BaF2 విండో నమూనా మరియు లేజర్ తాపన యొక్క ఏకకాల పరిశీలనను అనుమతిస్తుంది. నమూనాను లోడ్ చేసిన తర్వాత, గదిని మళ్ళీ బిగించి, ఫ్లోరినేటెడ్ లైన్‌కు తిరిగి కనెక్ట్ చేయండి. విశ్లేషణకు ముందు, ఏదైనా శోషించబడిన తేమను తొలగించడానికి నమూనా గదిని రాత్రిపూట దాదాపు 95°C వరకు వాక్యూమ్ కింద వేడి చేశారు. రాత్రిపూట వేడి చేసిన తర్వాత, గదిని గది ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబరచడానికి అనుమతించారు మరియు నమూనా బదిలీ సమయంలో వాతావరణానికి గురైన భాగాన్ని తేమను తొలగించడానికి మూడు అల్కాట్‌లు BrF5తో శుద్ధి చేశారు. ఈ విధానాలు హయాబుసా 2 నమూనా వాతావరణానికి గురికాకుండా మరియు నమూనా లోడింగ్ సమయంలో వాతావరణంలోకి వెంట్ చేయబడిన ఫ్లోరినేటెడ్ లైన్ భాగం నుండి తేమ ద్వారా కలుషితం కాకుండా చూసుకుంటాయి.
Ryugu C0014-4 మరియు Orgueil (CI) కణ నమూనాలను సవరించిన "సింగిల్" మోడ్‌లో విశ్లేషించారు42, అయితే Y-82162 (CY) విశ్లేషణ బహుళ నమూనా బావులతో ఒకే ట్రేలో నిర్వహించబడింది41. వాటి అన్‌హైడ్రస్ కూర్పు కారణంగా, CY కాండ్రైట్‌లకు ఒకే పద్ధతిని ఉపయోగించాల్సిన అవసరం లేదు. నమూనాలను ఫోటాన్ మెషీన్స్ ఇంక్. ఇన్‌ఫ్రారెడ్ CO2 లేజర్ ఉపయోగించి వేడి చేశారు. BrF5 సమక్షంలో XYZ గ్యాంట్రీపై అమర్చబడిన 50 W (10.6 µm) శక్తి. అంతర్నిర్మిత వీడియో వ్యవస్థ ప్రతిచర్య యొక్క కోర్సును పర్యవేక్షిస్తుంది. ఫ్లోరినేషన్ తర్వాత, ఏదైనా అదనపు ఫ్లోరిన్‌ను తొలగించడానికి విముక్తి పొందిన O2 ను రెండు క్రయోజెనిక్ నైట్రోజన్ ట్రాప్‌లు మరియు KBr యొక్క వేడిచేసిన బెడ్‌ను ఉపయోగించి స్క్రబ్ చేయబడింది. శుద్ధి చేయబడిన ఆక్సిజన్ యొక్క ఐసోటోపిక్ కూర్పును థర్మో ఫిషర్ MAT 253 డ్యూయల్-ఛానల్ మాస్ స్పెక్ట్రోమీటర్‌లో సుమారు 200 ద్రవ్యరాశి రిజల్యూషన్‌తో విశ్లేషించారు.
కొన్ని సందర్భాల్లో, నమూనా యొక్క ప్రతిచర్య సమయంలో విడుదలైన వాయు O2 పరిమాణం 140 µg కంటే తక్కువగా ఉంది, ఇది MAT 253 మాస్ స్పెక్ట్రోమీటర్‌లో బెలోస్ పరికరాన్ని ఉపయోగించడం యొక్క సుమారు పరిమితి. ఈ సందర్భాలలో, విశ్లేషణ కోసం మైక్రోవాల్యూమ్‌లను ఉపయోగించండి. హయాబుసా2 కణాలను విశ్లేషించిన తర్వాత, అబ్సిడియన్ అంతర్గత ప్రమాణాన్ని ఫ్లోరినేట్ చేశారు మరియు దాని ఆక్సిజన్ ఐసోటోప్ కూర్పు నిర్ణయించబడింది.
NF+ NF3+ భాగం యొక్క అయాన్లు ద్రవ్యరాశి 33 (16O17O) తో బీమ్‌తో జోక్యం చేసుకుంటాయి. ఈ సంభావ్య సమస్యను తొలగించడానికి, చాలా నమూనాలను క్రయోజెనిక్ విభజన విధానాలను ఉపయోగించి ప్రాసెస్ చేస్తారు. MAT 253 విశ్లేషణకు ముందు ముందుకు దిశలో లేదా రెండవ విశ్లేషణగా విశ్లేషించబడిన వాయువును ప్రత్యేక పరమాణు జల్లెడకు తిరిగి ఇవ్వడం ద్వారా మరియు క్రయోజెనిక్ విభజన తర్వాత దానిని తిరిగి పంపడం ద్వారా ఇది చేయవచ్చు. క్రయోజెనిక్ విభజనలో ద్రవ నత్రజని ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక పరమాణు జల్లెడకు వాయువును సరఫరా చేయడం మరియు తరువాత -130°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక ప్రాథమిక పరమాణు జల్లెడలోకి విడుదల చేయడం జరుగుతుంది. విస్తృతమైన పరీక్షలో NF+ మొదటి పరమాణు జల్లెడపైనే ఉంటుందని మరియు ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించి ఎటువంటి గణనీయమైన భిన్నం జరగదని తేలింది.
మా అంతర్గత అబ్సిడియన్ ప్రమాణాల పునరావృత విశ్లేషణల ఆధారంగా, బెలోస్ మోడ్‌లో సిస్టమ్ యొక్క మొత్తం ఖచ్చితత్వం: δ17O కోసం ±0.053‰, δ18O కోసం ±0.095‰, Δ17O (2 sd) కోసం ±0.018‰. ఆక్సిజన్ ఐసోటోప్ విశ్లేషణ ప్రామాణిక డెల్టా సంజ్ఞామానంలో ఇవ్వబడింది, ఇక్కడ డెల్టా18O ఇలా లెక్కించబడుతుంది:
δ17O కోసం 17O/16O నిష్పత్తిని కూడా ఉపయోగించండి. VSMOW అనేది వియన్నా మీన్ సీ వాటర్ స్టాండర్డ్ కు అంతర్జాతీయ ప్రమాణం. Δ17O భూమి భిన్నీకరణ రేఖ నుండి విచలనాన్ని సూచిస్తుంది మరియు గణన సూత్రం: Δ17O = δ17O – 0.52 × δ18O. అనుబంధ పట్టిక 3 లో సమర్పించబడిన అన్ని డేటా గ్యాప్-సర్దుబాటు చేయబడింది.
JAMSTEC, కొచ్చి కోర్ శాంప్లింగ్ ఇన్స్టిట్యూట్‌లోని హిటాచీ హైటెక్ SMI4050 FIB పరికరాన్ని ఉపయోగించి ర్యుగు కణాల నుండి సుమారు 150 నుండి 200 nm మందం కలిగిన విభాగాలను సేకరించారు. ఇంటర్‌ఆబ్జెక్ట్ బదిలీ కోసం N2 గ్యాస్ నిండిన నాళాల నుండి తొలగించిన తర్వాత అన్ని FIB విభాగాలను ప్రాసెస్ చేయని కణాల యొక్క ప్రాసెస్ చేయని భాగాల నుండి తిరిగి పొందారని గమనించండి. ఈ భాగాలను SR-CT ద్వారా కొలవలేదు, కానీ కార్బన్ K-ఎడ్జ్ స్పెక్ట్రమ్‌ను ప్రభావితం చేసే సంభావ్య నష్టం మరియు కాలుష్యాన్ని నివారించడానికి భూమి యొక్క వాతావరణానికి కనీస బహిర్గతంతో ప్రాసెస్ చేయబడ్డాయి. టంగ్‌స్టన్ రక్షిత పొర నిక్షేపణ తర్వాత, ఆసక్తి ఉన్న ప్రాంతాన్ని (25 × 25 μm2 వరకు) కత్తిరించి, 30 kV యొక్క యాక్సిలరేటింగ్ వోల్టేజ్ వద్ద Ga+ అయాన్ బీమ్‌తో, తరువాత 5 kV వద్ద మరియు ఉపరితల నష్టాన్ని తగ్గించడానికి 40 pA ప్రోబ్ కరెంట్‌తో సన్నగా చేశారు. అల్ట్రాథిన్ విభాగాలను FIBతో అమర్చిన మైక్రోమానిప్యులేటర్‌ని ఉపయోగించి విస్తరించిన రాగి మెష్ (కొచ్చి మెష్) 39 పై ఉంచారు.
Ryugu A0098 (1.6303mg) మరియు C0068 (0.6483mg) గుళికలను భూమి వాతావరణంతో ఎటువంటి సంకర్షణ లేకుండా SPring-8 లోని స్వచ్ఛమైన నైట్రోజన్ నిండిన గ్లోవ్ బాక్స్‌లో స్వచ్ఛమైన అధిక స్వచ్ఛత పాలిథిలిన్ షీట్లలో రెండుసార్లు సీలు చేశారు. JB-1 (జియోలాజికల్ సర్వే ఆఫ్ జపాన్ జారీ చేసిన జియోలాజికల్ రిఫరెన్స్ రాక్) కోసం నమూనా తయారీని టోక్యో మెట్రోపాలిటన్ విశ్వవిద్యాలయంలో నిర్వహించారు.
INAA క్యోటో విశ్వవిద్యాలయంలోని ఇన్స్టిట్యూట్ ఫర్ ఇంటిగ్రేటెడ్ రేడియేషన్ అండ్ న్యూక్లియర్ సైన్సెస్‌లో జరుగుతుంది. మూలక పరిమాణానికి ఉపయోగించే న్యూక్లైడ్ యొక్క సగం జీవితకాలం ప్రకారం ఎంచుకున్న వివిధ వికిరణ చక్రాలతో నమూనాలను రెండుసార్లు వికిరణం చేశారు. మొదట, నమూనాను వాయు వికిరణ గొట్టంలో 30 సెకన్ల పాటు వికిరణం చేశారు. అంజీర్ 3 లోని థర్మల్ మరియు ఫాస్ట్ న్యూట్రాన్ల ఫ్లక్స్‌లు వరుసగా 4.6 × 1012 మరియు 9.6 × 1011 cm-2 s-1, Mg, Al, Ca, Ti, V మరియు Mn యొక్క కంటెంట్‌లను నిర్ణయించడానికి. MgO (99.99% స్వచ్ఛత, సోకావా కెమికల్), Al (99.9% స్వచ్ఛత, సోకావా కెమికల్), మరియు Si మెటల్ (99.999% స్వచ్ఛత, FUJIFILM వాకో ప్యూర్ కెమికల్) వంటి రసాయనాలను కూడా జోక్యం చేసుకునే అణు ప్రతిచర్యలను సరిచేయడానికి వికిరణం చేశారు (n, n). న్యూట్రాన్ ప్రవాహంలో మార్పులను సరిచేయడానికి నమూనాను సోడియం క్లోరైడ్ (99.99% స్వచ్ఛత; MANAC) తో కూడా రేడియేషన్ చేశారు.
న్యూట్రాన్ రేడియేషన్ తర్వాత, బయటి పాలిథిలిన్ షీట్‌ను కొత్త దానితో భర్తీ చేశారు మరియు నమూనా మరియు సూచన ద్వారా విడుదలయ్యే గామా రేడియేషన్‌ను వెంటనే Ge డిటెక్టర్‌తో కొలుస్తారు. అదే నమూనాలను న్యూమాటిక్ రేడియేషన్ ట్యూబ్‌లో 4 గంటల పాటు తిరిగి రేడియేషన్ చేశారు. 2లో Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, కంటెంట్ Se, Sb, Os, Ir మరియు Au లను నిర్ణయించడానికి వరుసగా 5.6 1012 మరియు 1.2 1012 cm-2 s-1 ఉష్ణ మరియు వేగవంతమైన న్యూట్రాన్ ప్రవాహాలు ఉన్నాయి. Ga, As, Se, Sb, Os, Ir మరియు Au యొక్క నియంత్రణ నమూనాలను ఈ మూలకాల యొక్క తెలిసిన సాంద్రతల ప్రామాణిక పరిష్కారాల యొక్క తగిన మొత్తాలను (10 నుండి 50 μg వరకు) ఫిల్టర్ పేపర్ ముక్కలపై వర్తింపజేయడం ద్వారా రేడియేషన్ చేశారు, తరువాత నమూనాల రేడియేషన్ చేశారు. గామా కిరణ గణనను క్యోటో విశ్వవిద్యాలయంలోని ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ రేడియేషన్ అండ్ న్యూక్లియర్ సైన్సెస్ మరియు టోక్యో మెట్రోపాలిటన్ విశ్వవిద్యాలయంలోని RI పరిశోధన కేంద్రంలో నిర్వహించారు. INAA మూలకాల పరిమాణాత్మక నిర్ణయం కోసం విశ్లేషణాత్మక విధానాలు మరియు సూచన సామగ్రి మా మునుపటి పనిలో వివరించిన వాటికి సమానంగా ఉంటాయి.
NIPR వద్ద ర్యుగు నమూనాల A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) మరియు C0087 (<1 mg) యొక్క వివర్తన నమూనాలను సేకరించడానికి ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్టోమీటర్ (రిగాకు స్మార్ట్‌ల్యాబ్) ఉపయోగించబడింది. NIPR వద్ద ర్యుగు నమూనాల A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg) మరియు C0087 (<1 mg) యొక్క వివర్తన నమూనాలను సేకరించడానికి ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్టోమీటర్ (రిగాకు స్మార్ట్‌ల్యాబ్) ఉపయోగించబడింది. రెన్ట్‌గెనోవ్స్కీ డిఫ్రాక్టోమీటర్ (రిగాకు స్మార్ట్ ల్యాబ్) (≪1 мг) и C0087 (<1 мг) в NIPR. NIPR లో ర్యుగు A0029 (<1 mg), A0037 (≪1 mg), మరియు C0087 (<1 mg) నమూనాల వివర్తన నమూనాలను సేకరించడానికి ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్టోమీటర్ (రిగాకు స్మార్ట్‌ల్యాబ్) ఉపయోగించబడింది.మీరుమీరు Дифрактограммы образцов Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (<1 мг) మరియు C0087 (<1 mg) были получены в NIPR с использов రెంట్జెనోవ్స్కోగో డిఫ్రాక్టోమెట్రా (రిగాకు స్మార్ట్‌ల్యాబ్). Ryugu A0029 (<1 mg), A0037 (<1 mg) మరియు C0087 (<1 mg) నమూనాల X-రే వివర్తన నమూనాలను NIPR వద్ద X-రే డిఫ్రాక్టోమీటర్ (Rigaku SmartLab) ఉపయోగించి పొందారు.అన్ని నమూనాలను నీలమణి గాజు ప్లేట్ ఉపయోగించి సిలికాన్ నాన్-రిఫ్లెక్టివ్ వేఫర్‌పై చక్కటి పొడిగా చేసి, ఆపై ఎటువంటి ద్రవం (నీరు లేదా ఆల్కహాల్) లేకుండా సిలికాన్ నాన్-రిఫ్లెక్టివ్ వేఫర్‌పై సమానంగా వ్యాప్తి చేశారు. కొలత పరిస్థితులు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: Cu Kα ఎక్స్-రే రేడియేషన్ 40 kV ట్యూబ్ వోల్టేజ్ మరియు 40 mA ట్యూబ్ కరెంట్ వద్ద ఉత్పత్తి అవుతుంది, పరిమితం చేసే స్లిట్ పొడవు 10 mm, డైవర్జెన్స్ కోణం (1/6)°, ఇన్-ప్లేన్ భ్రమణ వేగం 20 rpm, మరియు పరిధి 2θ (డబుల్ బ్రాగ్ కోణం) 3-100° మరియు విశ్లేషించడానికి దాదాపు 28 గంటలు పడుతుంది. బ్రాగ్ బ్రెంటానో ఆప్టిక్స్ ఉపయోగించబడ్డాయి. డిటెక్టర్ ఒక డైమెన్షనల్ సిలికాన్ సెమీకండక్టర్ డిటెక్టర్ (D/teX అల్ట్రా 250). Ni ఫిల్టర్ ఉపయోగించి Cu Kβ యొక్క ఎక్స్-కిరణాలను తొలగించారు. అందుబాటులో ఉన్న నమూనాలను ఉపయోగించి, సింథటిక్ మెగ్నీషియన్ సపోనైట్ (JCSS-3501, కునిమైన్ ఇండస్ట్రీస్ CO. లిమిటెడ్), సర్పెంటైన్ (లీఫ్ సర్పెంటైన్, మియాజు, నిక్కా) మరియు పైర్హోటైట్ (మోనోక్లినిక్ 4C, చిహువా, మెక్సికో వాట్స్) కొలతలను పోల్చి శిఖరాలను గుర్తించి, ఇంటర్నేషనల్ సెంటర్ ఫర్ డిఫ్రాక్షన్ డేటా, డోలమైట్ (PDF 01-071-1662) మరియు మాగ్నెటైట్ (PDF 00-019-0629) నుండి పౌడర్ ఫైల్ డేటా డిఫ్రాక్షన్ డేటాను ఉపయోగించారు. ర్యుగు నుండి డిఫ్రాక్షన్ డేటాను హైడ్రోఆల్టర్డ్ కార్బోనేషియస్ కాండ్రైట్‌లు, ఆర్గుయిల్ CI, Y-791198 CM2.4, మరియు Y 980115 CY (తాపన దశ III, 500–750°C) డేటాతో కూడా పోల్చారు. పోలిక ఆర్గుయిల్‌తో సారూప్యతలను చూపించింది, కానీ Y-791198 మరియు Y 980115తో కాదు.
FIB నుండి తయారు చేయబడిన నమూనాల అల్ట్రాథిన్ విభాగాల కార్బన్ ఎడ్జ్ K తో NEXAFS స్పెక్ట్రాను ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ మాలిక్యులర్ సైన్సెస్ (ఒకజాకి, జపాన్) లోని UVSOR సింక్రోట్రోన్ సౌకర్యం వద్ద STXM BL4U ఛానల్ ఉపయోగించి కొలుస్తారు. ఫ్రెస్నెల్ జోన్ ప్లేట్‌తో ఆప్టికల్‌గా ఫోకస్ చేయబడిన బీమ్ యొక్క స్పాట్ సైజు సుమారు 50 nm. సమీప అంచు ప్రాంతం (283.6–292.0 eV) యొక్క చక్కటి నిర్మాణానికి శక్తి దశ 0.1 eV మరియు ముందు మరియు వెనుక ప్రాంతాలకు 0.5 eV (280.0–283.5 eV మరియు 292.5–300.0 eV). ప్రతి ఇమేజ్ పిక్సెల్ కోసం సమయం 2 ms కు సెట్ చేయబడింది. తరలింపు తర్వాత, STXM విశ్లేషణాత్మక గదిని దాదాపు 20 mbar ఒత్తిడితో హీలియంతో నింపారు. ఇది చాంబర్ మరియు నమూనా హోల్డర్‌లోని ఎక్స్-రే ఆప్టిక్స్ పరికరాల థర్మల్ డ్రిఫ్ట్‌ను తగ్గించడానికి, అలాగే నమూనా నష్టం మరియు/లేదా ఆక్సీకరణను తగ్గించడానికి సహాయపడుతుంది. NEXAFS K-ఎడ్జ్ కార్బన్ స్పెక్ట్రాను aXis2000 సాఫ్ట్‌వేర్ మరియు యాజమాన్య STXM డేటా ప్రాసెసింగ్ సాఫ్ట్‌వేర్ ఉపయోగించి పేర్చబడిన డేటా నుండి రూపొందించారు. నమూనా బదిలీ కేసు మరియు గ్లోవ్‌బాక్స్ నమూనా ఆక్సీకరణ మరియు కాలుష్యాన్ని నివారించడానికి ఉపయోగించబడుతున్నాయని గమనించండి.
STXM-NEXAFS విశ్లేషణ తర్వాత, Ryugu FIB ముక్కల యొక్క హైడ్రోజన్, కార్బన్ మరియు నైట్రోజన్ యొక్క ఐసోటోపిక్ కూర్పును JAMSTEC NanoSIMS 50L తో ఐసోటోప్ ఇమేజింగ్ ఉపయోగించి విశ్లేషించారు. కార్బన్ మరియు నైట్రోజన్ ఐసోటోప్ విశ్లేషణ కోసం సుమారు 2 pA మరియు హైడ్రోజన్ ఐసోటోప్ విశ్లేషణ కోసం సుమారు 13 pA యొక్క కేంద్రీకృత Cs+ ప్రాథమిక పుంజం నమూనాపై సుమారు 24 × 24 µm2 నుండి 30 × 30 µm2 విస్తీర్ణంలో రాస్టరైజ్ చేయబడింది. సాపేక్షంగా బలమైన ప్రాథమిక పుంజం కరెంట్ వద్ద 3 నిమిషాల ప్రీస్ప్రే తర్వాత, ద్వితీయ పుంజం తీవ్రత స్థిరీకరణ తర్వాత ప్రతి విశ్లేషణ ప్రారంభించబడింది. కార్బన్ మరియు నైట్రోజన్ ఐసోటోపుల విశ్లేషణ కోసం, 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– మరియు 12C15N– యొక్క చిత్రాలను ఏకకాలంలో ఏడు ఎలక్ట్రాన్ గుణక మల్టీప్లెక్స్ డిటెక్షన్ ఉపయోగించి సుమారు 9000 ద్రవ్యరాశి రిజల్యూషన్‌తో పొందారు, ఇది అన్ని సంబంధిత ఐసోటోపిక్ సమ్మేళనాలను వేరు చేయడానికి సరిపోతుంది. జోక్యం (అంటే 13C పై 12C1H మరియు 12C15N పై 13C14N). హైడ్రోజన్ ఐసోటోపుల విశ్లేషణ కోసం, 1H-, 2D- మరియు 12C- చిత్రాలను మూడు ఎలక్ట్రాన్ గుణకాలను ఉపయోగించి బహుళ గుర్తింపుతో సుమారు 3000 ద్రవ్యరాశి రిజల్యూషన్‌తో పొందారు. ప్రతి విశ్లేషణలో ఒకే ప్రాంతం యొక్క 30 స్కాన్ చేసిన చిత్రాలు ఉంటాయి, ఒక చిత్రం కార్బన్ మరియు నైట్రోజన్ ఐసోటోప్ విశ్లేషణ కోసం 256 × 256 పిక్సెల్‌లు మరియు హైడ్రోజన్ ఐసోటోప్ విశ్లేషణ కోసం 128 × 128 పిక్సెల్‌లను కలిగి ఉంటుంది. ఆలస్యం సమయం కార్బన్ మరియు నైట్రోజన్ ఐసోటోప్ విశ్లేషణ కోసం పిక్సెల్‌కు 3000 µs మరియు హైడ్రోజన్ ఐసోటోప్ విశ్లేషణ కోసం పిక్సెల్‌కు 5000 µs. ఇన్స్ట్రుమెంటల్ మాస్ ఫ్రాక్షనేషన్‌ను క్రమాంకనం చేయడానికి మేము 1-హైడ్రాక్సీబెంజోట్రియాజోల్ హైడ్రేట్‌ను హైడ్రోజన్, కార్బన్ మరియు నైట్రోజన్ ఐసోటోప్ ప్రమాణాలుగా ఉపయోగించాము45.
FIB C0068-25 ప్రొఫైల్‌లో ప్రీసోలార్ గ్రాఫైట్ యొక్క సిలికాన్ ఐసోటోపిక్ కూర్పును నిర్ణయించడానికి, మేము దాదాపు 9000 ద్రవ్యరాశి రిజల్యూషన్‌తో ఆరు ఎలక్ట్రాన్ గుణకాలను ఉపయోగించాము. చిత్రాలు 256 × 256 పిక్సెల్‌లను కలిగి ఉంటాయి, పిక్సెల్‌కు 3000 µs ఆలస్యం సమయం ఉంటుంది. హైడ్రోజన్, కార్బన్ మరియు సిలికాన్ ఐసోటోప్ ప్రమాణాలుగా సిలికాన్ వేఫర్‌లను ఉపయోగించి మేము ద్రవ్యరాశి భిన్నీకరణ పరికరాన్ని క్రమాంకనం చేసాము.
NASA యొక్క NanoSIMS45 ఇమేజింగ్ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించి ఐసోటోప్ చిత్రాలను ప్రాసెస్ చేశారు. ఎలక్ట్రాన్ గుణకం డెడ్ టైమ్ (44 ns) మరియు క్వాసి-సైమల్టేనియస్ అరైవల్ ఎఫెక్ట్‌ల కోసం డేటా సరిదిద్దబడింది. సముపార్జన సమయంలో ఇమేజ్ డ్రిఫ్ట్‌ను సరిచేయడానికి ప్రతి చిత్రానికి వేర్వేరు స్కాన్ అలైన్‌మెంట్. ప్రతి స్కాన్ పిక్సెల్ కోసం ప్రతి చిత్రం నుండి సెకండరీ అయాన్‌లను జోడించడం ద్వారా తుది ఐసోటోప్ ఇమేజ్ సృష్టించబడుతుంది.
STXM-NEXAFS మరియు NanoSIMS విశ్లేషణ తర్వాత, అదే FIB విభాగాలను కొచ్చి, JAMSTEC వద్ద 200 kV యాక్సిలరేటింగ్ వోల్టేజ్ వద్ద ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ (JEOL JEM-ARM200F) ఉపయోగించి పరిశీలించారు. చీకటి క్షేత్రంలో ప్రకాశవంతమైన-క్షేత్ర TEM మరియు అధిక-కోణ స్కానింగ్ TEM ఉపయోగించి సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని పరిశీలించారు. స్పాట్ ఎలక్ట్రాన్ డిఫ్రాక్షన్ మరియు లాటిస్ బ్యాండ్ ఇమేజింగ్ ద్వారా ఖనిజ దశలను గుర్తించారు మరియు 100 mm2 సిలికాన్ డ్రిఫ్ట్ డిటెక్టర్ మరియు JEOL విశ్లేషణ స్టేషన్ 4.30 సాఫ్ట్‌వేర్‌తో EDS ద్వారా రసాయన విశ్లేషణ నిర్వహించబడింది. పరిమాణాత్మక విశ్లేషణ కోసం, ప్రతి మూలకానికి లక్షణమైన X-రే తీవ్రతను TEM స్కానింగ్ మోడ్‌లో 30 సెకన్ల స్థిర డేటా సముపార్జన సమయం, ~100 × 100 nm2 బీమ్ స్కానింగ్ ప్రాంతం మరియు 50 pA బీమ్ కరెంట్‌తో కొలుస్తారు. లేయర్డ్ సిలికేట్‌లలో నిష్పత్తి (Si + Al)-Mg-Fe సహజ పైరోపాగార్నెట్ యొక్క ప్రమాణం నుండి పొందిన మందం కోసం సరిదిద్దబడిన ప్రయోగాత్మక గుణకం kని ఉపయోగించి నిర్ణయించబడింది.
ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన అన్ని చిత్రాలు మరియు విశ్లేషణలు JAXA డేటా ఆర్కైవింగ్ అండ్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్ (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2 లో అందుబాటులో ఉన్నాయి. ఈ వ్యాసం అసలు డేటాను అందిస్తుంది.
కితారి, కె. మరియు ఇతరులు. హయాబుసా2 NIRS3 పరికరం పరిశీలించిన 162173 ర్యుగు అనే గ్రహశకలం యొక్క ఉపరితల కూర్పు. సైన్స్ 364, 272–275.
కిమ్, AJ యమటో-రకం కార్బోనేషియస్ కొండ్రైట్స్ (CY): ర్యుగు గ్రహశకలం ఉపరితలం యొక్క అనలాగ్‌లు? జియోకెమిస్ట్రీ 79, 125531 (2019).
పైలోర్జెట్, ఎస్. మరియు ఇతరులు. ర్యుగు నమూనాల మొదటి కూర్పు విశ్లేషణను మైక్రోఒమేగా హైపర్‌స్పెక్ట్రల్ మైక్రోస్కోప్ ఉపయోగించి నిర్వహించారు. నేషనల్ ఆస్ట్రాన్. 6, 221–225 (2021).
యాడా, టి. మరియు ఇతరులు. సి-రకం గ్రహశకలం ర్యుగు నుండి తిరిగి వచ్చిన హైబుసా2 నమూనా యొక్క ప్రాథమిక విశ్లేషణ. నేషనల్ ఆస్ట్రాన్. 6, 214–220 (2021).