רויער באריכט וועגן דער צוריקקער פון א מוסטער פון עקסטראזאָלארער מאַטעריאַל פון אַסטערויד ריוגו

א דאנק פארן באזוכן Nature.com. די בראַוזער ווערסיע וואָס איר ניצט האט באַגרענעצטע CSS שטיצע. פֿאַר די בעסטע דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר ניצט אַן דערהייַנטיקטן בראַוזער (אָדער דיאַקטיווירט קאָמפּאַטיביליטי מאָדע אין אינטערנעט עקספּלאָרער). אין דער דערווייל, צו ענשור ווייטערדיקע שטיצע, וועלן מיר רענדערן דעם וועבזייטל אָן סטילן און דזשאַוואַסקריפּט.
פליכטיג און רייך אין ארגאנישע מאטעריע, C-טיפ אסטערוידן זענען אפשר איינע פון ​​די הויפט קוועלער פון וואסער אויף דער ערד. איצט געבן קוילן-טראגנדיקע כאָנדריטן די בעסטע אידעע פון ​​זייער כעמישע צוזאמענשטעלונג, אבער אינפארמאציע וועגן מעטעאריטן איז פארדרייט: נאר די מערסט דויערהאפטיקע טיפן בלייבן איבער ווען זיי גייען אריין אין דער אטמאספערע און דערנאך אינטעראקטירן מיט דער ערד'ס סביבה. דא פּרעזענטירן מיר די רעזולטאטן פון א דעטאלירטער וואלומעטרישער און מיקראָאַנאַליטישער שטודיע פון ​​די ערשטיקע ריוגו טיילכל וואס איז געווארן איבערגעגעבן צו דער ערד דורך די הייַאַבוסאַ-2 ראַקעטע. ריוגו טיילכלעך ווייזן א נאנטע גלייכונג אין צוזאמענשטעלונג צו כעמיש נישט-פראקציאנירטע אבער וואסער-געענדערטע CI (Iwuna-טיפ) כאָנדריטן, וועלכע ווערן ברייט גענוצט אלס אן אינדיקאטאר פון דער אלגעמיינער צוזאמענשטעלונג פון דער זונ סיסטעם. די מוסטער ווייזט א קאמפלעקסע ראיאמישע באציאונג צווישן רייכע אליפאטישע אָרגאַנישע מאטעריאלן און שיכטיקע סיליקאטן און ווייזט אויף א מאקסימום טעמפעראטור פון ארום 30 °C בעת וואסער עראזיע. מיר האבן געפונען אן איבערפלוס פון דעוטעריום און דיאזאניום וואס איז קאנסיסטענט מיט אן עקסטרא-זאלארן אפשטאם. ריוגו טיילכלעך זענען די מערסט אומקאנטאמינירטע און אומצוטיילבארע אויסער-ערדישע מאטעריאלן וואס זענען אלץ שטודירט געווארן און פאסן בעסטן צו דער אלגעמיינער צוזאמענשטעלונג פון דער זונ-סיסטעם.
פון יוני 2018 ביז נאוועמבער 2019, האט די יאפאנעזער לופטפארט אויספארשונג אגענטור'ס (JAXA) Hayabusa2 ספעיסשיפ דורכגעפירט אן אויספירליכע ווייטערדיקע אויספארשונג פון אסטערויד ריוגו. דאטן פון די נאנטע אינפרארעד ספעקטראמעטער (NIRS3) ביי Hayabusa-2 ווייזן אז ריוגו קען זיין צוזאמענגעשטעלט פון א מאטעריאל ענליך צו טערמיש און/אדער שאק-מעטאמאָרפֿישע קארבאנאזעזע כאנדריטן. די נענטסטע גלייכונג איז CY כאנדריט (יאמאטא טיפ) 2. ריוגו'ס נידעריגע אַלבעדאָ קען מען דערקלערן דורך דער אנוועזנהייט פון א גרויסע צאל קארבאן-רייכע קאמפאנענטן, ווי אויך טיילכעל גרייס, פאראזיטעט, און ספעציעלע וועטער עפעקטן. די Hayabusa-2 ספעיסשיפ האט געמאכט צוויי לאַנדונגען און מוסטער זאַמלונג אויף ריוגו. בעת דער ערשטער לאַנדונג דעם 21סטן פעברואר 2019, איז באקומען אויבערפלאך מאטעריאל, וואס איז געווען געהאלטן אין קאמפארטמענט A פון דער צוריקקער קאַפּסולע, און בעת ​​דער צווייטער לאַנדונג דעם 11טן יולי 2019, איז מאטעריאל געזאמלט געווארן לעבן א קינסטלעכן קראַטער געשאפן דורך א קליינעם פּאָרטאַטיוון אימפּאַקטאָר. די מוסטערן ווערן געהאלטן אין ווארד C. די ערשטע נישט-דעסטרוקטיווע כאראקטעריזאציע פון ​​די פארטיקלען אין סטאַגע 1 אין ספּעציעלע, נישט-קאנטאמינירטע און ריין שטיקשטאָף-געפילטע קאַמערן אין JAXA-פאַרוואַלטעטע פאַסילאַטיז האָבן געוויזן אַז די ריוגו פארטיקלען זענען געווען מערסט ענלעך צו CI4 טשאָנדריטן און האָבן אויסגעשטעלט "פאַרשידענע לעוועלס פון וואַריאַציע"3. די לכאורה קעגנזייַטיקע קלאַסיפֿיקאַציע פון ​​ריוגו, ענלעך צו CY אדער CI טשאָנדריטן, קען נאָר ווערן אויפֿגעלייזט דורך דעטאַלירטע איזאָטאָפּישע, עלעמענטאַרע און מינעראַלאָגישע כאראקטעריזאציע פון ​​ריוגו פארטיקלען. די רעזולטאַטן וואָס ווערן דאָ פּרעזענטירט צושטעלן אַ סאָלידע באַזע צו באַשטימען וועלכע פון ​​די צוויי פאָרלייפיקע דערקלערונגען פֿאַר דער אַלגעמיינער קאָמפּאָזיציע פון ​​אַסטערויד ריוגו איז מערסט מסתּמא.
אכט ריוגו פּעלעטס (אומגעפער 60 מג אינגאנצן), פיר פון קאמער א און פיר פון קאמער ג, זענען צוגעטיילט געווארן צו פאַזע 2 צו פירן דעם קאָטשי מאַנשאַפֿט. די הויפּט ציל פון דער שטודיע איז צו דערקלערן די נאַטור, אָפּשטאַם און עוואָלוציאָנערע געשיכטע פון ​​דעם אַסטערויד ריוגו, און צו דאָקומענטירן ענלעכקייטן און אונטערשיידן מיט אַנדערע באַקאַנטע עקסטראַטעראַסטרישע ספּעסאַמאַנז ווי טשאָנדריטן, אינטערפּלאַנאַטערישע שטויב פּאַרטיקלען (IDPs) און צוריקקערנדיקע קאָמעטן. מוסטערן געזאַמלט דורך נאַסאַ'ס סטאַרדאַסט מיסיע.
א דעטאלירטע מינעראלאגישע אנאליז פון פינף ריוגו גריינז (A0029, A0037, C0009, C0014 און C0068) האט געוויזן אז זיי זענען מערסטנס צוזאמענגעשטעלט פון פיין- און גראב-גרייניגע פילאסיליקאטן (~64–88 וואל.%; פיג. 1א, ב, צוגאב פיג. 1). און צוגאב טאבעלע 1). גראב-גרייניגע פילאסיליקאטן קומען פאר ווי געפינאטע אגראגאטן (ביז צענדליקער מיקראנען אין גרייס) אין פיין-גרייניגע, פילאסיליקאט-רייכע מאטריצעס (ווייניקער ווי א פאר מיקראנען אין גרייס). שיכטיקע סיליקאט פארטיקלען זענען סערפּענטין-סאַפּאָניט סימביאָנטן (פיג. 1ק). די (Si + Al)-Mg-Fe מאַפּע ווייזט אויך אז די גרויסע שיכטיקע סיליקאט מאטריץ האט א מיטלשטע צוזאמענשטעלונג צווישן סערפּענטין און סאַפּאָניט (פיג. 2א, ב). די פילאָסיליקאַט מאַטריץ כּולל קאַרבאָנאַט מינעראַלס (~2–21 וואָל.%), סולפיד מינעראַלס (~2.4–5.5 וואָל.%), און מאַגנעטיט (~3.6–6.8 וואָל.%). איינער פון די פּאַרטיקלען וואָס זענען געפּrüפט געוואָרן אין דעם לערנען (C0009) האָט כּולל אַ קליינע מאָס (~0.5 וואָל.%) פון אַנהידראָוס סיליקאַטעס (אָליווין און פּיראָקסען), וואָס קען העלפֿן אידענטיפיצירן דעם מקור מאַטעריאַל וואָס האָט געמאַכט דעם רויע ריוגו שטיין5. דער אַנהידראָוס סיליקאַט איז זעלטן אין ריוגו פּעלעטס און איז בלויז פּאָזיטיוו אידענטיפיצירט געוואָרן אין C0009 פּעלעט. קאַרבאָנאַטן זענען פאָרשטעלן אין דער מאַטריץ ווי פראַגמענטן (ווייניקער ווי אַ פּאָר הונדערט מיקראָנס), מערסטנס דאָלאָמיט, מיט קליינע סומעס פון קאַלסיום קאַרבאָנאַט און ברינעל. מאַגנעטיט קומט פאר ווי אפגעזונדערטע פּאַרטיקלען, פראַמבאָידס, פּלאַקס, אָדער ספערישע אַגגרעגאַטן. סולפידעס ווערן מערסטנס רעפּרעזענטירט דורך פּירראָטיט אין דער פאָרעם פון ירעגולערע העקסאַגאָנאַלע פּריזמעס/פּלאַטעס אָדער לאַטהס. די מאַטריץ כּולל אַ גרויסע מאָס פון סובמיקראָן פּענטלאַנדיט אָדער אין קאָמבינאַציע מיט פּירראָטיט. קוילן-רייכע פאזעס (<10 מיקראָמעטער אין גרייס) קומען פאר אומעטום אין דער פילאָסיליקאַט-רייכער מאַטריץ. קוילן-רייכע פאזעס (<10 מיקראָמעטער אין גרייס) קומען פאר אומעטום אין דער פילאָסיליקאַט-רייכער מאַטריץ. אַבדזשעקטיווז פון פאַרשידענע מגילה (ראָזעם <10 מקם) קענען זיין קאַנסידערד אין די ביגאַסט פילאָסיליקאַל מאַטעריאַל. קוילן-רייכע פאזעס (<10 מיקראָמעטער אין גרייס) קומען פאר אומעטום אין דער פילאָסיליקאַט-רייכער מאַטריץ.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。 אַבדזשעקטיווז פון פאַרשידענע מגילה (ראָזעם <10 מקם) קענען זיין געראָטן אין גרויס פילאָסיליקאַל מאַטריץ. קוילן-רייכע פאזעס (<10 µm אין גרייס) דאמינירן אין דער פילאסיליקאיט-רייכער מאטריץ.אַנדערע הילפס-מינעראַלן ווערן געוויזן אין דער צוגאב-טאַבעלע 1. די ליסטע פון ​​מינעראַלן באַשטימט פון דעם X-שטראַל דיפראַקציע מוסטער פון דער C0087 און A0029 און A0037 געמיש איז זייער קאָנסיסטענט מיט דעם באַשטימט אין דעם CI (אָרגעיל) טשאָנדריט, אָבער אַנדערש זיך שטאַרק פון די CY און CM (מיגהעי טיפּ) טשאָנדריטן (פיגור 1 מיט אויסגעברייטערטע דאַטן און צוגאב-טאַבעלע 2). דער גאַנצער עלעמענט אינהאַלט פון ריוגו גריינז (A0098, C0068) איז אויך קאָנסיסטענט מיט טשאָנדריט 6 CI (אויסגעברייטערטע דאַטן, פיג. 2 און צוגאב-טאַבעלע 2). אין קאַנטראַסט, CM טשאָנדריטן זענען אויסגעשעפּט אין מיטלמעסיק און העכסט וואַלאַטיל עלעמענטן, ספּעציעל Mn און Zn, און העכער אין רעפראַקטאָרי עלעמענטן7. די קאָנצענטראַציעס פון עטלעכע עלעמענטן ווערייִרן שטאַרק, וואָס קען זיין אַ אָפּשפּיגלונג פון דער אינהערענט העטעראָגעניטי פון דעם מוסטער רעכט צו דער קליינער גרייס פון יחיד פּאַרטיקלען און די ריזאַלטינג מוסטערונג בייאַס. אַלע פּעטראָלאָגישע, מינעראַלאָגישע און עלעמענטאַל קעראַקטעריסטיקס ווייַזן אַז ריוגו גריינז זענען זייער ענלעך צו טשאָנדריטן CI8,9,10. א באמערקבארע אויסנאם איז די אפוועזנהייט פון פעריהידריט און סולפאט אין ריוגו קערלעך, וואס ווייזט אז די מינעראלן אין CI כאנדריטן זענען געשאפן געווארן דורך ערדישע וועטערונג.
א, קאמפאזיט רענטגן בילד פון Mg Kα (רויט), Ca Kα (גרין), Fe Kα (בלוי), און S Kα (געל) טרוקן פאלירטע סעקציע C0068. די פראקציע באשטייט פון שיכטיקע סיליקאטן (רויט: ~88 וואל%), קארבאנאטן (דאלאמיט; ליכט גרין: ~1.6 וואל%), מאגנעטיט (בלוי: ~5.3 וואל%) און סולפידן (געל: סולפיד = ~2.5% וואל. עסיי. ב, בילד פון די קאנטור ראיאן אין צוריק-פארשפרייטע עלעקטראנען אויף א. Bru – נישט-רייף; Dole – דאלאמיט; FeS איז אייַזן סולפיד; Mag – מאגנעטיט; זאפט – זייף שטיין; Srp – סערפּענטין. ג, הויך-רעזאלוציע טראנסמיסיע עלעקטראן מיקראסקאפיע (TEM) בילד פון א טיפישן סאפאניט-סערפּענטין אינטערוואוקס וואס ווייזט סערפּענטין און סאפאניט גיטער בענדער פון 0.7 נ"מ און 1.1 נ"מ, ריספּעקטיוולי.
די קאָמפּאָזיציע פֿון דער מאַטריץ און שיכטן סיליקאַט (אין %) פֿון Ryugu A0037 (פֿולע רויטע קרייזן) און C0068 (פֿולע בלויע קרייזן) פּאַרטיקלען ווערט געוויזן אין דער (Si+Al)-Mg-Fe טערנאַרישער סיסטעם. a, עלעקטראָן פּראָבע מיקראָאַנאַליז (EPMA) רעזולטאַטן געצייכנט קעגן CI טשאָנדריטן (Ivuna, Orgueil, Alais)16 געוויזן אין גרוי פֿאַר פֿאַרגלייַך. b, סקאַנינג TEM (STEM) און ענערגיע דיספּערסיוו X-שטראַל ספּעקטראָסקאָפּיע (EDS) אַנאַליז געוויזן פֿאַר פֿאַרגלייַך מיט Orgueil9 און Murchison46 מעטעאָריטן און כיידרייטאַד IDP47. פֿײַן-גריינד און גראָב-גריינד פֿילאָסיליקאַטעס זענען אַנאַליזירט געוואָרן, פֿאַרמײַדנדיק קליינע פּאַרטיקלען פֿון אייַזן סולפֿיד. די פּונקטירטע ליניעס אין a און b ווײַזן די דיסאָלושאַן ליניעס פֿון סאַפּאָניט און סערפּענטין. די אייַזן-רײַכע קאָמפּאָזיציע אין a קען זײַן רעכט צו סובמיקראָן אייַזן סולפֿיד גריינז אין די שיכטן סיליקאַט גריינז, וואָס קענען נישט אויסגעשלאָסן ווערן דורך דער ספּיישאַלער רעזאָלוציע פֿון דער EPMA אַנאַליז. דאטן פונקטן מיט א העכערן סיליקאן אינהאלט ווי דער סאפאניט אין ב קענען זיין געפֿירט דורך דער אנוועזנהייט פון נאַנאָסייזד אַמאָרפֿיש סיליקאָן-רייַך מאַטעריאַל אין די ינטערסטיסעס פון די פילאָסיליקאַט שיכט. צאָל פון אַנאַליזעס: N=69 פֿאַר A0037, N=68 פֿאַר EPMA, N=68 פֿאַר C0068, N=19 פֿאַר A0037 און N=27 פֿאַר C0068 פֿאַר STEM-EDS. c, יסאָטאָפּ מאַפּע פון ​​טריאָקסי פּאַרטיקל Ryugu C0014-4 קאַמפּערד מיט טשאָנדריט ווערטן CI (Orgueil), CY (Y-82162) און ליטעראַטור דאַטן (CM און C2-ung)41,48,49. מיר האָבן באַקומען דאַטן פֿאַר די Orgueil און Y-82162 מעטעאָריטן. CCAM איז אַ ליניע פון ​​אַנהידראָוס קאַרבאָנאַסיק טשאָנדריט מינעראַלס, TFL איז אַ לאַנד טיילונג ליניע. ד, Δ17O און δ18O מאַפּעס פון ריוגו פּאַרטיקל C0014-4, CI טשאָנדריט (אָרגועיל), און CY טשאָנדריט (Y-82162) (די שטודיע). Δ17O_ריוגו: דער ווערט פון Δ17O C0014-1. Δ17O_אָרגועיל: דורכשניטלעכער Δ17O ווערט פֿאַר אָרגועיל. Δ17O_Y-82162: דורכשניטלעכער Δ17O ווערט פֿאַר Y-82162. CI און CY דאַטן פֿון דער ליטעראַטור 41, 48, 49 ווערן אויך געוויזן פֿאַר פֿאַרגלייַך.
מאַסע איזאָטאָפּ אַנאַליז פון זויערשטאָף איז דורכגעפירט געוואָרן אויף אַ 1.83 מג מוסטער פון מאַטעריאַל עקסטראַקטעד פון גראַנולאַר C0014 דורך לאַזער פלאָריניישאַן (מעטאָדן). פֿאַר פאַרגלייַך, מיר האָבן געלאָפן זיבן קאָפּיעס פון Orgueil (CI) (גאַנץ מאַסע = 8.96 מג) און זיבן קאָפּיעס פון Y-82162 (CY) (גאַנץ מאַסע = 5.11 מג) (צוגאב טאַבעלע 3).
אויף פיג. 2ד ווייזט מען א קלארע צעשיידונג פון Δ17O און δ18O צווישן די דורכשניטלעכע וואָג פּאַרטיקלען פון אָרגעיל און ריוגו קאַמפּערד צו Y-82162. די Δ17O פון די ריוגו C0014-4 פּאַרטיקל איז העכער ווי יענע פון ​​די אָרגעיל פּאַרטיקל, טראָץ די אָוווערלאַפּ ביי 2 סד. ריוגו פּאַרטיקלען האָבן העכערע Δ17O ווערטן קאַמפּערד צו אָרגעיל, וואָס קען שפּיגלען די לעצטערע'ס טעראַסטריאַל פאַרפּעסטיקונג זינט זיין פאַל אין 1864. וועטערינג אין דער טעראַסטריאַל סביבה11 רעזולטירט נייטיק אין דער איינפיר פון אַטמאָספערישן זויערשטאָף, ברענגענדיק די קוילעלדיקע אַנאַליז נעענטער צו דער טעראַסטריאַל פראַקציאָנאַציע ליניע (TFL). די מסקנא איז קאָנסיסטענט מיט די מינעראַלאָגישע דאַטן (דיסקוטירט פריער) אַז ריוגו גריינז טאָן ניט אַנטהאַלטן כיידרייטן אָדער סולפאַטן, בשעת אָרגעיל טוט.
באַזירט אויף די אויבנדערמאָנטע מינעראַלאָגישע דאַטן, שטיצן די רעזולטאַטן אַ פֿאַרבינדונג צווישן ריוגו גריינז און CI טשאָנדריטן, אָבער שליסן אויס אַ פֿאַרבינדונג פון CY טשאָנדריטן. דער פאַקט אַז ריוגו גריינז זענען נישט פֿאַרבונדן מיט CY טשאָנדריטן, וואָס ווייַזן קלאָרע וואונדער פון דעכידראַטיישאַן מינעראַלאָגיע, איז פֿאַרוואונדערנדיק. אָרביטאַלע אָבסערוואַציעס פון ריוגו ויסקומען צו ווייַזן אַז עס האט אַנדערגאָן דעכידראַטיישאַן און איז דעריבער מסתּמא צוזאַמענגעשטעלט פון CY מאַטעריאַל. די סיבות פֿאַר דעם קלאָרן חילוק בלייבן נישט קלאָר. אַן זויערשטאָף איזאָטאָפּ אַנאַליז פון אנדערע ריוגו פּאַרטיקאַלז איז דערלאנגט אין אַ באַגלייטער אַרטיקל 12. אָבער, די רעזולטאַטן פון דעם אויסגעברייטערט דאַטן סעט זענען אויך קאָנסיסטענט מיט דער פֿאַרבינדונג צווישן ריוגו פּאַרטיקאַלז און CI טשאָנדריטן.
ניצנדיק קאָאָרדינירטע מיקראָאַנאַליז טעכניקן (צוגאב בילד 3), האָבן מיר אויסגעפאָרשט די ספּיישאַל פאַרשפּרייטונג פון אָרגאַנישן קוילן איבער דער גאַנצער ייבערפלאַך פון דער פאָקוסירטער יאָן שטראַל פראַקציע (FIB) C0068.25 (פיג. 3a–f). פיין סטרוקטור X-שטראַל אַבזאָרפּציע ספּעקטראַ פון קוילן (NEXAFS) ביים נאָענטן ברעג אין סעקציע C0068.25, וואָס ווייזט עטלעכע פונקציאָנעלע גרופּעס – אַראָמאַטיש אָדער C=C (285.2 eV), C=O (286.5 eV), CH (287.5 eV) און C( =O)O (288.8 eV) – די גראַפֿען סטרוקטור איז ניטאָ ביי 291.7 eV (פיג. 3a), וואָס מיינט אַ נידעריקן גראַד פון טערמישער וואַריאַציע. דער שטאַרקער CH שפּיץ (287.5 eV) פון די טיילווייזע אָרגאַניקס פון C0068.25 איז אַנדערש פון די נישט-לייזלעכע אָרגאַניקס פון פריער שטודירטע קוילן-האַרציקע טשאָנדריטן און איז מער ענלעך צו IDP14 און קאָמעטאַרע פּאַרטיקלען באַקומען דורך דער סטאַרדאַסט מיסיע. א שטארקער CH שפּיץ ביי 287.5 eV און א זייער שוואכער אראמאטישער אדער C=C שפּיץ ביי 285.2 eV ווייזן אז ארגאנישע פארבינדונגען זענען רייך אין אליפאטישע פארבינדונגען (פיגור 3a און צוגאב פיגור 3a). געביטן רייך אין אליפאטישע ארגאנישע פארבינדונגען זענען לאקאליזירט אין גראב-קערנדיקע פילאסיליקאטן, ווי אויך אין געביטן מיט א שוואכער אראמאטישער (אדער C=C) קוילן-שטאף סטרוקטור (פיגור 3c,d). אין קאנטראסט, A0037,22 (צוגאב פיגור 3) האט טיילווייז געוויזן א נידעריגערן אינהאלט פון אליפאטישע קוילן-רייכע געגנטן. די אונטערליגענדע מינעראלאגיע פון ​​די גריינער איז רייך אין קארבאנאטן, ענלעך צו כאנדריט CI 16, וואס ווייזט אויף א ברייטע ענדערונג פון קוואל וואסער (צוגאב טאבעלע 1). אקסידירנדע באדינגונגען וועלן באגינצן העכערע קאנצענטראציעס פון קארבאניל און קארבאקסיל פונקציאנעלע גרופעס אין ארגאנישע פארבינדונגען פארבונדן מיט קארבאנאטן. די סובמיקראן פארשפרייטונג פון ארגאנישע מיט אליפאטישע קוילן-שטאף סטרוקטורן קען זיין זייער אנדערש פון דער פארשפרייטונג פון גראב-קערנדיקע שיכטיקע סיליקאטן. אָנצוהערענישן פון אַליפֿאַטישע אָרגאַנישע קאַמפּאַונדז פֿאַרבונדן מיט פֿילאָסיליקאַט-OH זענען געפֿונען געוואָרן אין דעם טאַגיש לייק מעטעאָריט. קאָאָרדינירטע מיקראָאַנאַליטישע דאַטן פֿאָרשלאָגן אַז אָרגאַנישע מאַטעריע רייך אין אַליפֿאַטישע קאַמפּאַונדז קען זיין וויידספּרעד אין C-טיפּ אַסטערוידז און ענג פֿאַרבונדן מיט פֿילאָסיליקאַטן. די מסקנא איז קאָנסיסטענט מיט פֿריִערדיקע באַריכטן פון אַליפֿאַטישע/אַראָמאַטישע CHs אין ריוגו פּאַרטיקלען דעמאָנסטרירט דורך מיקראָאָמעגאַ, אַ נאָענט-אינפֿראַרויט היפּערספּעקטראַל מיקראָסקאָפּ. אַ וויכטיקע און אומגעלייזטע פֿראַגע איז צי די יינציקע אייגנשאַפֿטן פון אַליפֿאַטישע קאַרבאָן-רייכע אָרגאַנישע קאַמפּאַונדז פֿאַרבונדן מיט גראָב-קערנדיקע פֿילאָסיליקאַטן באמערקט אין דעם לערנען זענען געפֿונען בלויז אויף דעם אַסטערויד ריוגו.
א, NEXAFS קוילן-שטאָף ספּעקטראַ נאָרמאַליזירט צו 292 eV אין דער אַראָמאַטישער (C=C) רייכער געגנט (רויט), אין דער אַליפֿאַטישער רייכער געגנט (גרין), און אין דער מאַטריץ (בלוי). די גרויע ליניע איז דער מורטשיסאָן 13 נישט-לייזלעכער אָרגאַנישער ספּעקטרום פֿאַר פֿאַרגלייַך. au, אַרביטראַציע אַפּאַראַט. ב, סקאַנינג טראַנסמיסיע X-שטראַל מיקראָסקאָפּי (STXM) ספּעקטראַל בילד פֿון אַ קוילן-שטאָף K-ברעג וואָס ווײַזט אַז דער אָפּטייל ווערט דאָמינירט דורך קוילן-שטאָף. c, RGB קאָמפּאָזיט פּלאָט מיט אַראָמאַטישע (C=C) רייכע געגנטן (רויט), אַליפֿאַטישע רייכע געגנטן (גרין), און מאַטריץ (בלוי). ד, אָרגאַנישע מאַטעריאַלן רייך אין אַליפֿאַטישע פֿאַרבינדונגען זענען קאָנצענטרירט אין גראָב-קערנדיקן פֿילאָסיליקאַט, די שטח איז פֿאַרגרעסערט פֿון די ווײַסע פּונקטירטע קעסטלעך אין b און c. e, גרויסע נאַנאָספערע (ng-1) אין דער שטח פֿאַרגרעסערט פֿון דער ווײַסער פּונקטירטער קעסטל אין b און c. פֿאַר: פּיראָטיט. Pn: ניקעל-כראָמיט. f, נאַנאָסקאַלע סעקאָנדערי יאָן מאַסע ספּעקטראָמעטריע (NanoSIMS), וואַסערשטאָף (1H), קאַרבאָן (12C), און ניטראָגען (12C14N) עלעמענטאַל בילדער, 12C/1H עלעמענט פאַרהעלטעניש בילדער, און קראָס δD, δ13C, און δ15N יסאָטאָפּ בילדער – סעקציע PG-1: פּרעסאָלאַרע גראַפיט מיט עקסטרעמע 13C ענריטשמענט (צוגאב טאַבעלע 4).
קינעטישע שטודיעס פון ארגאנישע מאטעריע דעגראַדאַציע אין מורטשיסאָן מעטעאָריטן קענען צושטעלן וויכטיקע אינפֿאָרמאַציע וועגן דער העטעראָגענער פאַרשפּרייטונג פון אַליפֿאַטיש אָרגאַניש מאַטעריע רייך אין ריוגו קערלעך. די שטודיע ווייזט אַז אַליפֿאַטישע CH3 בונדן אין אָרגאַניש מאַטעריע בלייבן ביז אַ מאַקסימום טעמפּעראַטור פון וועגן 30°C ביים פאָטער און/אָדער טוישן זיך מיט צייט-טעמפּעראַטור באַציִונגען (למשל 200 יאָר ביי 100°C און 0°C 100 מיליאָן יאָר). אויב דער פאָרגייער ווערט נישט געהייצט ביי אַ געגעבענער טעמפּעראַטור פֿאַר מער ווי אַ געוויסע צייט, קען די אָריגינעלע פאַרשפּרייטונג פון אַליפֿאַטישע אָרגאַנישע מאַטעריאַלן רייך אין פילאָסיליקאַט ווערן פּרעזערווירט. אָבער, ענדערונגען אין קוואַל-שטיין וואַסער קענען קאָמפּליצירן די אינטערפּרעטאַציע, ווייל קאַרבאָנאַט-רייך A0037 ווייזט נישט קיין קאַרבאָן-רייכע אַליפֿאַטישע געגנטן פֿאַרבונדן מיט פילאָסיליקאַטן. די נידעריקע טעמפּעראַטור ענדערונג קאָרעספּאָנדירט בערך צו דער בייַזייַן פון קוביק פעלדספּאַר אין ריוגו קערלעך (צוגאב טאַבעלע 1) 20.
פראַקציע C0068.25 (ng-1; פיג. 3a–c,e) אנטהאלט א גרויסע נאנאספער וואס ווייזט שטארק אראמאטישע (אדער C=C), מיטלמעסיג אליפאטישע, און שוואכע ספעקטרא פון C(=O)O און C=O. . די אונטערשריפט פון אליפאטישן קוילן שטימט נישט מיט דער אונטערשריפט פון גרויסע נישט-לעזלעכע אָרגאַנישע מאטעריאלן און אָרגאַנישע נאנאספערעס פארבונדן מיט כאָנדריטן (פיג. 3a) 17,21. ראַמאַן און אינפראַרעד ספּעקטראָסקאָפּישע אַנאַליז פון נאנאספערעס אין טאַגיש לייק האט געוויזן אז זיי באשטייען פון אליפאטישע און אקסידירטע אָרגאַנישע פארבינדונגען און אומגעאָרדנטע פּאָליסיקליק אראמאטישע אָרגאַנישע פארבינדונגען מיט א קאָמפּלעקסער סטרוקטור 22,23. ווייל די ארומיקע מאַטריץ אנטהאלט אָרגאַנישע מאטעריאלן רייך אין אליפאטישע פארבינדונגען, קען די אונטערשריפט פון אליפאטישן קוילן אין ng-1 זיין אן אנאליטישער ארטיפאַקט. אינטערעסאנט, ng-1 אנטהאלט איינגעבעטענע אמארפע סיליקאטן (פיג. 3e), א טעקסטור וואס איז נאך נישט געמאלדן געווארן פאר קיין עקסטראַטעראַסטרישע אָרגאַנישע מאטעריאלן. אמארפע סיליקאטן קענען זיין נאטירלעכע קאמפאנענטן פון ng-1 אדער רעזולטירן פון אמארפיזאציע פון ​​וואסעריגע/אנדערישע סיליקאטן דורך יאן און/אדער עלעקטראן שטראל בעת אנאליז.
NanoSIMS יאָן בילדער פון דער C0068.25 סעקציע (פיגור 3f) ווייַזן מונדיר ענדערונגען אין δ13C און δ15N, אַחוץ פֿאַר פּרעזאָלאַרע גריינז מיט אַ גרויס 13C באַרייַכערונג פון 30,811‰ (PG-1 אין דעם δ13C בילד אין פיגור 3f) (צוגאב טאַבעלע 4). X-שטראַל עלעמענטאַר גריינז בילדער און הויך-רעזאָלוציע TEM בילדער ווייַזן בלויז די טשאַד קאַנסאַנטריישאַן און די דיסטאַנס צווישן די באַזאַלע פּליינז פון 0.3 נם, וואָס קאָראַספּאַנדז צו גראַפיט. עס איז כדאי צו באַמערקן אַז די ווערטן פון δD (841 ± 394‰) און δ15N (169 ± 95‰), באַרייַכערט אין אַליפאַטיש אָרגאַניש מאַטעריע פֿאַרבונדן מיט גראָב-גריינד פילאָסיליקאַטן, ווייַזן זיך אויס צו זיין אַ ביסל העכער ווי די דורכשניטלעך פֿאַר די גאנצע געגנט C (δD = 528 ± 139‰). ‰, δ15N = 67 ± 15 ‰) אין C0068.25 (צוגאב טאַבעלע 4). די באַאָבאַכטונג פֿאָרשלאָגט אַז די אַליפֿאַטיש-רייַכע אָרגאַנישע מאַטעריאַלן אין גראָב-קערנדיקע פֿילאָסיליקאַטעס קענען זיין מער פּרימיטיוו ווי די אַרומיקע אָרגאַנישע מאַטעריאַלן, ווײַל די לעצטע קענען האָבן דורכגעמאַכט אַן איזאָטאָפּישן אויסטויש מיטן אַרומיקן וואַסער אין דעם אָריגינעלן קערפּער. אַלטערנאַטיוולי, קענען די איזאָטאָפּישע ענדערונגען אויך זיין פֿאַרבונדן מיטן ערשטן פֿאָרמאַציע פּראָצעס. עס ווערט אינטערפּרעטירט אַז פֿײַן-קערנדיקע שיכטיקע סיליקאַטעס אין CI טשאָנדריטן זענען געשאַפֿן געוואָרן ווי אַ רעזולטאַט פֿון קאָנטינויִערלעכער ענדערונג פֿון די אָריגינעלע גראָב-קערנדיקע אַנהידראָוס סיליקאַט קלאַסטערס. אַליפֿאַטיש-רייַכע אָרגאַנישע מאַטעריע קען האָבן געשאַפֿן פֿון פֿאָרגייער מאָלעקולן אין דעם פּראָטאָפּלאַנעטאַרישן דיסק אָדער אינטערשטעלערן מעדיום פֿאַר דער פֿאָרמאַציע פֿון דער זון-סיסטעם, און דערנאָך זענען זיי אַ ביסל געביטן געוואָרן בעת ​​די וואַסער ענדערונגען פֿון דעם ריוגו (גרויסן) עלטערן-קערפּער. די גרייס (<1.0 קילאָמעטער) פון ריוגו איז צו קליין צו גענוג אויפהאלטן אינערליכע היץ פאר וואסעריגע ענדערונג צו פארמירן וואסעריגע מינעראלן25. די גרייס (<1.0 קילאָמעטער) פון ריוגו איז צו קליין צו האַלטן גענוג אינערלעכע היץ פֿאַר וואַסעריקער ענדערונג צו פאָרמירן וואַסעריקע מינעראַלע25. ריסמער (<1,0 קילאמעטער) רעגיסטרירט סלייסקום מאַל, чтобы поддерживать достаточное внутреннее тепло для водного изменого водных минералов25. גרייס (<1.0 ק"מ) ריוגו איז צו קליין צו האלטן גענוג אינערליכע היץ פאר וואסער וועקסל צו שאפן וואסער מינעראלן25. 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吀牴25 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吀牴25 Размер Рюгу (<1,0 км) слишком мал, чтобы поддерживать внутреннее тепло для изменения воды с образованине 2. די גרייס פון ריוגו (<1.0 ק"מ) איז צו קליין צו שטיצן אינערליכע היץ צו טוישן וואסער צו שאפן וואסער מינעראלן25.דעריבער, קען מען דאַרפֿן ריוגו פֿאָרגייער וואָס זענען צענדליגער קילאָמעטער אין גרייס. אָרגאַנישע מאַטעריע רייך אין אַליפֿאַטישע פֿאַרבינדונגען קען האַלטן זייערע אָריגינעלע איזאָטאָפּ פּראָפּאָרציעס צוליב פֿאַרבינדונג מיט גראָב-קערנדיקע פֿילאָסיליקאַטעס. אָבער, די גענויע נאַטור פֿון די שווערע איזאָטאָפּישע טרעגער בלייבט אומזיכער צוליב דעם קאָמפּלעקסן און דעליקאַטן מישונג פֿון די פֿאַרשידענע קאָמפּאָנענטן אין די FIB פֿראַקציעס. דאָס קענען זיין אָרגאַנישע סובסטאַנצן רייך אין אַליפֿאַטישע פֿאַרבינדונגען אין ריוגו גראַניולן אָדער גראָבע פֿילאָסיליקאַטעס וואָס אַרומרינגלען זיי. באַמערקט אַז אָרגאַנישע מאַטעריע אין כּמעט אַלע קאַרבאָנאַסישע טשאָנדריטן (אַרייַנגערעכנט CI טשאָנדריטן) טענדירט צו זיין רייכער אין D ווי אין פֿילאָסיליקאַטעס, מיט דער אויסנאַם פֿון CM פּאַריז 24, 26 מעטעאָריטן.
פּלאָץ פון וואָלומען δD און δ15N פון FIB סלייסיז באקומען פֿאַר A0002.23 און A0002.26, A0037.22 און A0037.23 און C0068.23, C0068.25 און C0068.26 FIB סלייסיז (אַ סך הכל פון זיבן FIB סלייסיז פון דרייַ ריוגו פּאַרטיקאַלז). א פאַרגלייַך פון נאַנאָסימס מיט אנדערע אָביעקטן פון די זונ סיסטעם איז געוויזן אין פיג. 4 (צוגאב טאַבעלע 4)27,28. וואָלומען ענדערונגען אין δD און δ15N אין די A0002, A0037, און C0068 פּראָופיילז זענען קאָנסיסטענט מיט יענע אין די IDP, אָבער העכער ווי אין די CM און CI טשאָנדריטן (פיג. 4). באַמערקט אַז די קייט פון δD ווערטן פֿאַר קאָמעט 29 מוסטער (-240 צו 1655‰) איז גרעסער ווי די פון ריוגו. די וואַליומס δD און δ15N פון די ריוקיו פּראָפֿילן זענען, ווי אַ הערשן, קלענער ווי דער דורכשניט פֿאַר קאָמעטן פון דער יופיטער משפּחה און די אָאָרט וואָלקן (פיגור 4). די נידעריקערע δD ווערטן פון די CI טשאָנדריטן קען שפּיגלען דעם השפּעה פון טעראַסטרישער קאַנטאַמאַניישאַן אין די מוסטערן. געגעבן די ענלעכקייטן צווישן בעלז, לייק טאַגיש, און IDP, די גרויסע העטעראָגעניטי אין δD און δN ווערטן אין ריוגו פּאַרטיקלען קען שפּיגלען ענדערונגען אין די ערשט יסאָטאָפּישע סיגנאַטשערז פון אָרגאַנישע און וואַסעריקע קאַמפּאַזישאַנז אין דער פרי זון סיסטעם. די ענלעכע יסאָטאָפּישע ענדערונגען אין δD און δN אין ריוגו און IDP פּאַרטיקלען פֿאָרשלאָגן אַז ביידע קען האָבן געשאַפן פון מאַטעריאַל פון דער זעלביקער מקור. מען גלויבט אַז IDPs שטאַמען פון קאָמעטאַרע קוועלער 14. דעריבער, קען ריוגו אַנטהאַלטן קאָמעט-ווי מאַטעריאַל און/אָדער לפּחות די ויסווייניקסטע זון סיסטעם. אבער, דאס קען זיין שווערער ווי מיר זאגן דא צוליב (1) די געמיש פון ספערוליטיש און די-רייך וואסער אויפן עלטערן קערפער 31 און (2) די קאמעט'ס די/ה פארהעלטעניש אלס א פונקציע פון ​​קאמעטערישער אקטיוויטעט 32. אבער, די סיבות פאר די באמערקטע העטעראגעניטי פון וואסערשטאף און שטיקשטאף איזאטאפן אין ריוגו פארטיקלען זענען נישט אינגאנצן פארשטאנען, טיילווייז צוליב די באגרענעצטע צאל אנאליזן וואס זענען היינט פאראן. די רעזולטאטן פון וואסערשטאף און שטיקשטאף איזאטאפ סיסטעמען הייבן נאך אלץ אויף די מעגלעכקייט אז ריוגו אנטהאלט רוב פון דעם מאטעריאל פון אינדרויסן פון דער זונ סיסטעם און קען דעריבער ווייזן א געוויסע ענלעכקייט צו קאמעטן. דער ריוגו פראפיל האט נישט געוויזן קיין קלארע קארעלאציע צווישן δ13C און δ15N (צוגאב טאבעלע 4).
די אַלגעמיינע H און N איזאָטאָפּישע קאָמפּאָזיציע פון ​​ריוגו פּאַרטיקלען (רויטע קרייזן: A0002, A0037; בלויע קרייזן: C0068) קאָרעלירט מיט זון מאַגניטוד 27, די יופיטער מיטל משפּחה (JFC27), און אָאָרט וואָלקן קאָמעטן (OCC27), IDP28, און קאַרבאָנאַסיק טשאָנדרולעס. פאַרגלייַך פון מעטעאָריט 27 (CI, CM, CR, C2-ung). די איזאָטאָפּישע קאָמפּאָזיציע איז געגעבן אין סאַפּלעמענטאַרי טיש 4. די פּונקטירטע ליניעס זענען די טעראַסטריאַל איזאָטאָפּ ווערטן פֿאַר H און N.
דער טראַנספּאָרט פֿון פֿליכטיקע מאַטעריאַלן (למשל אָרגאַנישע מאַטעריע און וואַסער) צו דער ערד בלייבט אַ זאָרג26,27,33. סובמיקראָן אָרגאַנישע מאַטעריע פֿאַרבונדן מיט גראָבע פֿילאָסיליקאַטעס אין ריוגו פּאַרטיקלעס וואָס זענען אידענטיפֿיצירט געוואָרן אין דעם לערנען קען זיין אַ וויכטיקע מקור פֿון פֿליכטיקע מאַטעריאַלן. אָרגאַנישע מאַטעריע אין גראָב-קערנדיקע פֿילאָסיליקאַטעס איז בעסער באַשיצט פֿון דעגראַדאַציע16,34 און פֿאַרפוילונג35 ווי אָרגאַנישע מאַטעריע אין פֿײַן-קערנדיקע מאַטריצעס. די שווערערע איזאָטאָפּישע קאָמפּאָזיציע פֿון וואַסערשטאָף אין די פּאַרטיקלעס מיינט אַז זיי זענען מסתּמא נישט די איינציקע מקור פֿון פֿליכטיקע מאַטעריאַלן וואָס ווערן געטראָגן צו דער פֿריִער ערד. זיי קענען ווערן געמישט מיט קאָמפּאָנענטן מיט אַ לייטערער וואַסערשטאָף איזאָטאָפּישער קאָמפּאָזיציע, ווי עס איז לעצטנס פֿאָרגעלייגט געוואָרן אין דער היפּאָטעזע פֿון דער אנוועזנהייט פֿון זונ-ווינט-געטריבן וואַסער אין סיליקאַטעס.
אין דעם שטודיע, ווייזן מיר אז CI מעטעאריטן, טראץ זייער געאכעמישע וויכטיקייט אלס פארטרעטער פון דער אלגעמיינער צוזאמענשטעלונג פון דער זונ סיסטעם,6,10 זענען ערדישע פארפעסטיקטע מוסטערן. מיר צושטעלן אויך דירעקטע באווייזן פאר אינטעראקציעס צווישן רייכע אליפאטישע ארגאנישע מאטעריע און שכנות'דיגע וואסערישע מינעראלן און פֿאָרשלאָגן אז ריוגו קען אנטהאלטן עקסטראזאלארע מאטעריאל37. די רעזולטאטן פון דעם שטודיע ווייזן קלאר די וויכטיקייט פון דירעקטע מוסטערונג פון פּראָטאָסטערוידן און די נויטווענדיקייט צו טראנספארטירן צוריקגעקומענע מוסטערן אונטער גאָר אינערטע און סטערילע באדינגונגען. די באווייזן וואס ווערן דא פאָרגעשטעלט ווייזן אז ריוגו פּאַרטיקלען זענען אומצווייפלדיק איינע פון ​​די מערסט אומפארפעסטיקטע זונ סיסטעם מאטעריאלן וואס זענען פאראן פאר לאַבאָראַטאָריע פאָרשונג, און ווייטערדיקע שטודיע פון ​​די טייערע מוסטערן וועט אומצווייפלדיק אויסברייטערן אונזער פארשטאנד פון פריע זונ סיסטעם פּראָצעסן. ריוגו פּאַרטיקלען זענען די בעסטע פארטרעטונג פון דער אלגעמיינער צוזאמענשטעלונג פון דער זונ סיסטעם.
כדי צו באַשטימען די קאָמפּלעקסע מיקראָסטרוקטור און כעמישע אייגנשאַפטן פון סובמיקראָן וואָג מוסטערן, האָבן מיר גענוצט סינטשראָטראָן ראַדיאַציע-באַזירטע קאַמפּיוטערד טאָמאָגראַפי (SR-XCT) און SR X-שטראַל דיפראַקציע (XRD)-CT, FIB-STXM-NEXAFS-NanoSIMS-TEM אַנאַליז. קיין דעגראַדאַציע, פאַרפּעסטיקונג רעכט צו דער ערד'ס אַטמאָספער, און קיין שעדיקן פון פיינע פּאַרטיקלען אָדער מעכאַנישע מוסטערן. אין דער דערווייל, האָבן מיר דורכגעפירט אַ סיסטעמאַטישע וואָלומעטרישע אַנאַליז מיט סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (SEM)-EDS, EPMA, XRD, אינסטרומענטאַלע נעיטראָן אַקטיוואַציע אַנאַליז (INAA), און לאַזער זויערשטאָף איזאָטאָפּ פלאָרינאַציע ויסריכט. די אַסיי פּראָצעדורן ווערן געוויזן אין סאַפּלעמענטאַרי פיגור 3 און יעדער אַסיי ווערט באַשריבן אין די פאלגענדע סעקשאַנז.
טיילכלעך פון דעם אַסטערויד ריוגו זענען געפֿונען געוואָרן פֿון דעם Hayabusa-2 ווידער-ענטרי מאָדול און געבראַכט צום JAXA קאָנטראָל צענטער אין סאַגאַמיהאַראַ, יאַפּאַן, אָן פֿאַרפּעסטיקן די ערד'ס אַטמאָספֿערע4. נאָך דער ערשטער און ניט-דעסטרוקטיווער כאַראַקטעריזאַציע אין אַ JAXA-געראַטעוועטער מעכאַניזם, ניצט פֿאַרזיגלטע צווישן-פּלאַץ טראַנספֿער קאַנטיינערז און מוסטער קאַפּסול באַגס (10 אָדער 15 מם דיאַמעטער סאַפֿיר קריסטאַל און ומבאַפלעקט שטאָל, דיפּענדינג אויף מוסטער גרייס) צו ויסמיידן סביבה ינטערפיראַנס. סביבה. און/אָדער ערד קאַנטאַמאַנאַנץ (למשל וואַסער פארע, כיידראָוקאַרבאַנז, אַטמאָספֿערישע גאַזן און פֿײַנע טיילכלעך) און קראָס-קאַנטאַמאַניישאַן צווישן מוסטערן בעת ​​מוסטער צוגרייטונג און טראַנספּאָרט צווישן אינסטיטוטן און אוניווערסיטעטן38. כדי צו פארמיידן דעגראַדאַציע און פאַרפּעסטיקונג רעכט צו אינטעראַקציע מיט דער ערד'ס אַטמאָספער (וואַסער פארע און זויערשטאָף), אַלע טייפּס פון מוסטער צוגרייטונג (אַרייַנגערעכנט טשיפּינג מיט אַ טאַנטאַלום מעסעל, ניצן אַ באַלאַנסט דיאַמאָנט דראָט זעג (Meiwa Fosis Corporation DWS 3400) און שניידן עפּאָקסי) צוגרייטונג פֿאַר ינסטאַלירונג) זענען דורכגעפירט געוואָרן אין גלאַוובאָקס אונטער ריינעם טרוקענעם N2 (טוי פונקט: -80 צו -60 °C, O2 ~50-100 ppm). אַלע זאכן געניצט דאָ זענען ריין מיט אַ קאָמבינאַציע פון ​​​​ולטראַריין וואַסער און עטאַנאָל ניצן אַלטראַסאַניק כוואַליעס פון פאַרשידענע פרעקווענצן.
דאָ שטודירן מיר די נאַציאָנאַלע פּאָלאַרע פאָרשונג אינסטיטוט (NIPR) מעטעאָריט זאַמלונג פון די אַנטאַרקטישע מעטעאָריט פאָרשונג צענטער (CI: Orgueil, CM2.4: Yamato (Y)-791198, CY: Y-82162 און CY: Y 980115).
פֿאַר טראַנספֿער צווישן אינסטרומענטן פֿאַר SR-XCT, NanoSIMS, STXM-NEXAFS און TEM אַנאַליז, האָבן מיר גענוצט דעם אוניווערסאַלן אולטראַ-דין מוסטער האָלדער וואָס איז באַשריבן געוואָרן אין פֿריִערדיקע שטודיעס38.
SR-XCT אנאליז פון ריוגו מוסטערן איז דורכגעפירט געווארן מיטן BL20XU/SPring-8 אינטעגרירטן CT סיסטעם. די אינטעגרירטע CT סיסטעם באשטייט פון פארשידענע מעסטונג מאָדעס: ברייט פעלד פון קוק און נידעריק רעזאלוציע (WL) מאָדע צו כאפן די גאנצע סטרוקטור פון דעם מוסטער, שמאל פעלד פון קוק און הויך רעזאלוציע (NH) מאָדע פאר גענויע מעסטונג פון מוסטער שטח. אינטערעס און ראַדיאָגראַפס צו באַקומען א דיפראַקציע מוסטער פון דעם באַנד פון דעם מוסטער, און דורכפירן XRD-CT צו באַקומען א 2D דיאַגראַם פון די האָריזאָנטאַלע פלאַך מינעראַל פאַסעס אין דעם מוסטער. באַמערקט אַז אַלע מעסטונגען קענען דורכגעפירט ווערן אָן ניצן דעם איינגעבויטן סיסטעם צו אַראָפּנעמען דעם מוסטער האָלדער פון דער באַזע, וואָס ערלויבט גענויע CT און XRD-CT מעסטונגען. דער WL מאָדע X-שטראַל דעטעקטאָר (BM AA40P; Hamamatsu Photonics) איז געווען אויסגעשטאַט מיט אַן נאָך 4608 × 4608 פּיקסעל מעטאַל-אָקסייד-האַלב-קאָנדוקטאָר (CMOS) קאַמעראַ (C14120-20P; Hamamatsu Photonics) מיט אַ סינטיללאַטאָר באַשטייענדיק פון 10 לוטעטיום אַלומינום גאַרנעט איין קריסטאַל גרעב µm (Lu3Al5O12:Ce) און רעליי לענס. די פּיקסעל גרייס אין WL מאָדע איז וועגן 0.848 µm. אַזוי, די פעלד פון קוק (FOV) אין WL מאָדע איז בעערעך 6 מם אין אָפסעט CT מאָדע. דער NH מאָדע X-שטראַל דעטעקטאָר (BM AA50; Hamamatsu Photonics) איז געווען אויסגעשטאַט מיט אַ 20 µm דיק גאַדאָליניום-אַלומינום-גאַליום גאַרנעט (Gd3Al2Ga3O12) סינטיללאַטאָר, אַ CMOS קאַמעראַ (C11440-22CU) מיט אַ רעזאָלוציע פון ​​2048 × 2048 פּיקסעלס; האַמאַמאַטסו פאָטאָניקס) און אַ ×20 לינז. די פּיקסעל גרייס אין NH מאָדע איז ~0.25 מיקראָמעטער און די פעלד פון קוק איז ~0.5 מם. דער דעטעקטאָר פֿאַר די XRD מאָדע (BM AA60; האַמאַמאַטסו פאָטאָניקס) איז געווען אויסגעשטאַט מיט אַ סינטילאַטאָר באַשטייענדיק פון אַ 50 מיקראָמעטער דיק P43 (Gd2O2S:Tb) פּודער פאַרשטעלן, אַ 2304 × 2304 פּיקסעל רעזאָלוציע CMOS קאַמעראַ (C15440-20UP; האַמאַמאַטסו פאָטאָניקס) און אַ רעליי לינז. דער דעטעקטאָר האט אַן עפעקטיוו פּיקסעל גרייס פון 19.05 מיקראָמעטער און אַ פעלד פון קוק פון 43.9 מם². צו פאַרגרעסערן די FOV, מיר האָבן געווענדט אַן אָפסעט CT פּראָצעדור אין WL מאָדע. די טראַנסמיטטעד ליכט בילד פֿאַר CT רעקאָנסטרוקציע באַשטייט פון אַ בילד אין די קייט פון 180° צו 360° רעפלעקטעד האָריזאָנטאַל אַרום די אַקס פון ראָטאַציע, און אַ בילד אין די קייט פון 0° צו 180°.
אין XRD מאָדע, ווערט דער X-שטראַל שטראַל פאָקוסירט דורך אַ פרעסנעל זאָנע פּלאַטע. אין דעם מאָדע, איז דער דעטעקטאָר געשטעלט 110 מ"מ הינטער דעם מוסטער און דער שטראַל סטאָפּ איז 3 מ"מ פאָרויס פון דעם דעטעקטאָר. דיפראַקציע בילדער אין די 2θ קייט פון 1.43° ביז 18.00° (גראַטינג פּיטש d = 16.6–1.32 Å) זענען באַקומען געוואָרן מיטן X-שטראַל פלעק פאָקוסירט ביים דנאָ פון דעם דעטעקטאָר'ס פעלד פון קוק. דער מוסטער באַוועגט זיך ווערטיקאַל אין רעגולערע אינטערוואַלן, מיט אַ האַלבן דריי פֿאַר יעדן ווערטיקאַלן סקען שריט. אויב די מינעראַל פּאַרטיקלען באַפרידיקן די בראַג באַדינגונג ווען ראָטירט דורך 180°, איז עס מעגלעך צו באַקומען דיפראַקציע פון ​​די מינעראַל פּאַרטיקלען אין דער האָריזאָנטאַלער פלאַך. די דיפראַקציע בילדער זענען דעמאָלט קאַמביינד געוואָרן אין איין בילד פֿאַר יעדן ווערטיקאַלן סקען שריט. די SR-XRD-CT אַסיי באַדינגונגען זענען כּמעט די זעלבע ווי די פֿאַר די SR-XRD אַסיי. אין XRD-CT מאָדע, איז דער דעטעקטאָר פּאַזישאַנד 69 מ"מ הינטער דעם מוסטער. דיפראַקציע בילדער אין די 2θ קייט גייען פון 1.2° ביז 17.68° (d = 19.73 ביז 1.35 Å), וואו ביידע דער X-שטראַל שטראַל און דער שטראַל לימיטער זענען אין ליניע מיטן צענטער פון דעם דעטעקטאָר'ס פעלד פון קוק. סקענט דעם מוסטער האָריזאָנטאַל און דרייט דעם מוסטער 180°. די SR-XRD-CT בילדער זענען רעקאָנסטרויִרט געוואָרן מיט שפּיץ מינעראַל אינטענסיטעטן ווי פּיקסעל ווערטן. מיט האָריזאָנטאַל סקענען, ווערט דער מוסטער טיפּיש סקענט אין 500–1000 טריט.
פאר אלע עקספערימענטן, איז די X-שטראַל ענערגיע געווען פיקסירט ביי 30 keV, ווייל דאס איז די אונטערשטע גרענעץ פון X-שטראַל דורכדרינגונג אין מעטעאריטן מיט א דיאַמעטער פון בערך 6 מ"מ. די צאָל בילדער באקומען פאר אלע CT מעסטונגען בעת ​​180° ראָטאַציע איז געווען 1800 (3600 פאר די אָפסעט CT פּראָגראַם), און די עקספּאָוזשער צייט פאר די בילדער איז געווען 100 מס פאר WL מאָדע, 300 מס פאר NH מאָדע, 500 מס פאר XRD, און 50 מס . מס פאר XRD-CT מס. טיפּישע מוסטער סקען צייט איז בערך 10 מינוט אין WL מאָדע, 15 מינוט אין NH מאָדע, 3 שעה פאר XRD, און 8 שעה פאר SR-XRD-CT.
סי-טי בילדער זענען רעקאנסטרויִרט געוואָרן דורך קאָנוואַלוציאָנעלער צוריק-פּראָיעקציע און נאָרמאַליזירט פֿאַר אַ לינעאַרער פֿאַרשוואַכונג קאָעפֿיציענט פֿון 0 ביז 80 סענטימעטער-1. די סלייס ווייכווארג איז געניצט געוואָרן צו אַנאַליזירן די 3D דאַטן און די muXRD ווייכווארג איז געניצט געוואָרן צו אַנאַליזירן די XRD דאַטן.
עפּאָקסי-פיקסירטע ריוגו פּאַרטיקלען (A0029, A0037, C0009, C0014 און C0068) זענען ביסלעכווייַז פּאָלירט געוואָרן אויף דער ייבערפלאַך ביזן מדרגה פון אַ 0.5 מיקראָמעטער (3M) דימענט לעפּינג פילם אונטער טרוקענע באַדינגונגען, און דאָס האָט אויסגעמאַכט אַז דאָס מאַטעריאַל זאָל נישט קומען אין קאָנטאַקט מיט דער ייבערפלאַך בעת דעם פּאָלירינג פּראָצעס. די פּאָלירטע ייבערפלאַך פון יעדן מוסטער איז ערשט געפּrüפט געוואָרן דורך ליכט מיקראָסקאָפּיע און דערנאָך מיט צוריקגעצויגענע עלעקטראָנען צו באַקומען מינעראַלאָגיע און טעקסטור בילדער (BSE) פון די מוסטערן און קוואַליטאַטיווע NIPR עלעמענטן מיט אַ JEOL JSM-7100F SEM אויסגעשטאַט מיט אַן ענערגיע דיספּערסיוו ספּעקטראָמעטער (AZtec). ענערגיע) בילד. פֿאַר יעדן מוסטער איז דער אינהאַלט פון הויפּט און מינערווערטיקע עלעמענטן אַנאַליזירט געוואָרן מיט אַן עלעקטראָן פּראָבע מיקראָאַנאַליזער (EPMA, JEOL JXA-8200). אַנאַליזירט פילאָסיליקאַט און קאַרבאָנאַט פּאַרטיקלען ביי 5 nA, נאַטירלעכע און סינטעטישע סטאַנדאַרדן ביי 15 keV, סולפידן, מאַגנעטיט, אָליווין און פּיראָקסען ביי 30 nA. מאָדאַל גראַדעס זענען קאַלקיאַלייטיד געוואָרן פֿון עלעמענט מאַפּס און BSE בילדער ניצנדיק ImageJ 1.53 ווייכווארג מיט צוגעפאסטע טרעשאָולדז אַרביטרער באַשטימט פֿאַר יעדן מינעראַל.
זויערשטאָף איזאָטאָפּ אַנאַליז איז דורכגעפירט געוואָרן ביי דער אָפֿענער אוניווערסיטעט (מילטאָן קינס, פֿאַראייניקטע קעניגרייך) ניצנדיק אַן אינפֿראַרויט לאַזער פֿלואָרינאַציע סיסטעם. Hayabusa2 מוסטערן זענען געליפערט געוואָרן צו דער אָפֿענער אוניווערסיטעט 38 אין שטיקשטאָף-געפֿילטע קאַנטיינערס פֿאַר טראַנספֿער צווישן פֿאַסילאַטיז.
די מוסטער לאָדן איז דורכגעפירט געוואָרן אין אַ שטיקשטאָף הענטשקע קעסטל מיט אַ מאָניטאָרירט זויערשטאָף מדרגה אונטער 0.1%. פֿאַר Hayabusa2 אַנאַליטישע אַרבעט, איז אַ נייַ Ni מוסטער האָלדער פאַבריצירט געוואָרן, באַשטייענדיק פון בלויז צוויי מוסטער לעכער (דיאַמעטער 2.5 מם, טיף 5 מם), איינער פֿאַר Hayabusa2 פּאַרטיקלען און די אנדערע פֿאַר אָבסידיאַן אינערלעכן סטאַנדאַרט. בעת דער אַנאַליז, איז דער מוסטער ברונעם וואָס האָט ענטהאַלטן דעם Hayabusa2 מאַטעריאַל באדעקט געוואָרן מיט אַן אינערלעכן BaF2 פֿענצטער אַפּראָקסימאַטלי 1 מם דיק און 3 מם אין דיאַמעטער צו האַלטן דעם מוסטער בעת דער לאַזער רעאַקציע. דער BrF5 שטראָם צום מוסטער איז געהאַלטן געוואָרן דורך אַ גאַז מיש קאַנאַל אויסגעשניטן אין דעם Ni מוסטער האָלדער. די מוסטער קאַמער איז אויך ריקאָנפיגורירט געוואָרן אַזוי אַז עס קען אַרויסגענומען ווערן פון דער וואַקוום פלאָרינאַציע ליניע און דערנאָך געעפנט ווערן אין אַ שטיקשטאָף-געפילטן הענטשקע קעסטל. די צוויי-טייל קאַמער איז געחתמעט געוואָרן מיט אַ קופּער גאַסקאַטעד קאַמפּרעסיע פאַרזיגלונג און אַן EVAC Quick Release CeFIX 38 קייט קלאַמער. אַ 3 מם דיק BaF2 פֿענצטער אויף דער שפּיץ פון דער קאַמער אַלאַוז פֿאַר סיימאַלטייניאַס אָבסערוואַציע פון ​​דעם מוסטער און לאַזער באַהיצונג. נאָך לאָדן דעם מוסטער, קלאַמער די קאַמער ווידער און פאַרבינדן ווידער צו דער פלאָרינירט ליניע. פארן אנאליז, איז די מוסטער קאמער געהייצט געווארן אונטער וואקוום צו בערך 95°C איבערנאכט צו באזייטיגן יעדע אדזארבירטע פייכטקייט. נאכן געהייצן איבערנאכט, איז די קאמער געלאזט ווערן אפקילן צו צימער טעמפעראטור און דערנאך איז דער טייל וואס איז אויסגעשטעלט געווארן צו דער אטמאספערע בעתן מוסטער טראנספער אויסגערייניקט געווארן מיט דריי אליקוואטן פון BrF5 צו באזייטיגן פייכטקייט. די פראצעדורן זיכערן אז דער Hayabusa 2 מוסטער איז נישט אויסגעשטעלט צו דער אטמאספערע און איז נישט פארפעסטיקט מיט פייכטקייט פון דעם טייל פון דער פלוארינירטער ליניע וואס ווערט ארויסגעלאזט צו דער אטמאספערע בעתן מוסטער לאודן.
ריוגו C0014-4 און אָרגעיל (CI) פּאַרטיקל מוסטערן זענען אַנאַליזירט געוואָרן אין אַ מאָדיפֿיצירטן "איינציקן" מאָדע42, בשעת Y-82162 (CY) אַנאַליז איז דורכגעפֿירט געוואָרן אויף אַן איינציקן טאַץ מיט קייפל מוסטער וועללז41. צוליב זייער אַנהידראָוסער קאָמפּאָזיציע, איז עס נישט נייטיק צו נוצן אַן איינציקן מעטאָד פֿאַר CY טשאָנדריטן. די מוסטערן זענען געהייצט געוואָרן מיט אַ פאָטאָן מאַשינס ינק. אינפֿראַרעד CO2 לאַזער, מיט אַ מאַכט פֿון 50 וואט (10.6 מיקראָמעטער) מאָנטירט אויף די XYZ גאַנטרי אין דער אנוועזנהייט פֿון BrF5. די איינגעבויטע ווידעאָ סיסטעם מאָניטאָרירט דעם גאַנג פֿון דער רעאַקציע. נאָך פֿלואָרינאַציע, איז דער באַפֿרייטער O2 געוואַשן געוואָרן מיט צוויי קריאָגענישע שטיקשטאָף טראַפּס און אַ געהייצט בעט פֿון KBr צו באַזײַטיקן יעדן איבעריקן פֿלואָר. די יסאָטאָפּישע קאָמפּאָזיציע פֿון פּיוראַפייד זויערשטאָף איז אַנאַליזירט געוואָרן אויף אַ טערמאָ פֿישער MAT 253 צוויי-קאַנאַל מאַסע ספּעקטראָמעטער מיט אַ מאַסע רעזאָלוציע פֿון בערך 200.
אין עטלעכע פעלער, איז די מאס גאז-פארמיגע O2 וואס איז ארויסגעלאזט געווארן בעת ​​דער רעאקציע פון ​​דעם מוסטער געווען ווייניגער ווי 140 µg, וואס איז די אומגעפערע לימיט פון ניצן דעם בעלאָוז דעווייס אויפן MAT 253 מאַסע ספּעקטראָמעטער. אין די פעלער, ניצט מיקראָוואָלומען פאר אנאליז. נאך אנאליזירן די Hayabusa2 פּאַרטיקלען, איז דער אָבסידיאַן אינערלעכער סטאַנדאַרט פלואָרינירט געוואָרן און זיין זויערשטאָף איזאָטאָפּ קאָמפּאָזיציע באַשטימט געוואָרן.
יאָנען פון דעם NF+ NF3+ פראַגמענט שטערן דעם שטראַל מיט מאַסע 33 (16O17O). כּדי צו עלימינירן דעם פּאָטענציעלן פּראָבלעם, ווערן רובֿ מוסטערן פּראַסעסט מיט קריאָגענישע צעשיידונג פּראָצעדורן. דאָס קען געטאָן ווערן אין דער פאָרווערטס ריכטונג איידער דער MAT 253 אַנאַליז אָדער ווי אַ צווייטע אַנאַליז דורך צוריקקערן דעם אַנאַליזירטן גאַז צוריק צום ספּעציעלן מאָלעקולאַרן זיפּ און עס ווידער דורכפירן נאָך דער קריאָגענישער צעשיידונג. קריאָגענישע צעשיידונג באַשטייט פון צושטעלן גאַז צו אַ מאָלעקולאַרן זיפּ ביי פליסיקער שטיקשטאָף טעמפּעראַטור און דערנאָך עס אַרויסלאָזן אין אַ ערשטיקן מאָלעקולאַרן זיפּ ביי אַ טעמפּעראַטור פון -130°C. ברייטע טעסטינג האט געוויזן אַז NF+ בלייבט אויף דעם ערשטן מאָלעקולאַרן זיפּ און קיין באַדייטנדיקע פֿראַקציאָנאַציע פּאַסירט נישט מיט דעם מעטאָד.
באַזירט אויף איבערגעחזרטע אַנאַליזן פון אונדזערע אינערלעכע אָבסידיאַן סטאַנדאַרדן, איז די אַלגעמיינע אַקיעראַסי פון דער סיסטעם אין בעלאָוז מאָדע: ±0.053‰ פֿאַר δ17O, ±0.095‰ פֿאַר δ18O, ±0.018‰ פֿאַר Δ17O (2 סד). זויערשטאָף איזאָטאָפּ אַנאַליז ווערט געגעבן אין דער סטאַנדאַרט דעלטאַ נאָטאַציע, וואו דעלטאַ18O ווערט קאַלקולירט ווי:
ניצט אויך דעם 17O/16O פאַרהעלטעניש פֿאַר δ17O. VSMOW איז דער אינטערנאַציאָנאַלער סטאַנדאַרט פֿאַר דעם וויען מיטל ים וואַסער סטאַנדאַרט. Δ17O רעפּרעזענטירט די אָפּנייגונג פֿון דער ערד פֿראַקציאָנאַציע ליניע, און די קאַלקולאַציע פֿאָרמולע איז: Δ17O = δ17O – 0.52 × δ18O. אַלע דאַטן וואָס ווערן פּרעזענטירט אין דער צוגאב טאַבעלע 3 זענען געוואָרן גאַפּ-אַדזשאַסטיד.
סעקציעס בערך 150 ביז 200 נאַנאָמעטער דיק זענען עקסטראַקטירט געוואָרן פון ריוגו פּאַרטיקלען מיט אַ היטאַטשי הויך טעק SMI4050 FIB אינסטרומענט ביי JAMSTEC, קאָטשי קאָר סאַמפּלינג אינסטיטוט. באַמערקט אַז אַלע FIB סעקציעס זענען צוריקגעקומען פון נישט-פאַראַרבעטע פראַגמענטן פון נישט-פאַראַרבעטע פּאַרטיקלען נאָך וואָס זיי זענען אַוועקגענומען געוואָרן פון N2 גאַז-געפילטע כלים פֿאַר אינטעראָביעקט טראַנספער. די פראַגמענטן זענען נישט געמאָסטן געוואָרן דורך SR-CT, אָבער זענען פאַראַרבעט געוואָרן מיט מינימאַלער ויסשטעל צו דער ערד'ס אַטמאָספער צו ויסמיידן פּאָטענציעלע שאָדן און קאַנטאַמאַניישאַן וואָס קען ווירקן די טשאַד K-עדזש ספּעקטרום. נאָך דעפּאָזיציע פון ​​אַ וואָלפראַם פּראַטעקטיוו שיכט, איז די געגנט פון אינטערעס (ביז 25 × 25 μm2) געשניטן און דין מיט אַ Ga+ יאָן שטראַל ביי אַ אַקסעלערייטינג וואָולטידזש פון 30 kV, דערנאָך ביי 5 kV און אַ פּראָבע קראַנט פון 40 pA צו מינאַמייז ייבערפלאַך שאָדן. די אולטראַ-דין סעקציעס זענען דערנאָך געשטעלט געוואָרן אויף אַ פאַרגרעסערט קופּער מעש (קאָטשי מעש) 39 מיט אַ מיקראָמאַניפּולאַטאָר יקוויפּט מיט FIB.
ריוגו A0098 (1.6303 מג) און C0068 (0.6483 מג) פּעלעטס זענען צוויי מאָל פארזיגלט געוואָרן אין ריינע הויך-ריינקייט פּאָליעטילען שיץ אין אַ ריין שטיקשטאָף-געפילטע הענטשקע קעסטל אויף די SPring-8 אָן קיין אינטעראַקציע מיט דער ערד'ס אַטמאָספער. מוסטער צוגרייטונג פֿאַר JB-1 (אַ געאָלאָגישער רעפערענץ שטיין ארויסגעגעבן דורך די געאָלאָגישע סורוועי פון יאַפּאַן) איז דורכגעפירט געוואָרן אין טאָקיאָ מעטראָפּאָליטאַן אוניווערסיטעט.
INAA ווערט געהאלטן ביים אינסטיטוט פאר אינטעגרירטע ראַדיאַציע און נוקלעאַרע וויסנשאַפֿטן, קיאָטאָ אוניווערסיטעט. די מוסטערן זענען באַשטראַלט געוואָרן צוויי מאָל מיט פֿאַרשידענע באַשטראַלונג ציקלען אויסגעקליבן לויטן האַלב-לעבן פֿון דעם נוקליד געניצט פֿאַר עלעמענט קוואַנטיפֿיקאַציע. ערשטנס, איז דער מוסטער באַשטראַלט געוואָרן אין אַ פּנעוומאַטישן באַשטראַלונג רער פֿאַר 30 סעקונדעס. פֿלוסן פֿון טערמישע און שנעלע נעיטראָנען אין פֿיגור 3 זענען 4.6 × 1012 און 9.6 × 1011 cm-2 s-1, ריספּעקטיוולי, פֿאַר באַשטימען דעם אינהאַלט פֿון Mg, Al, Ca, Ti, V און Mn. כעמיקאַלן ווי MgO (99.99% ריינקייט, Soekawa Chemical), Al (99.9% ריינקייט, Soekawa Chemical), און Si מעטאַל (99.999% ריינקייט, FUJIFILM Wako Pure Chemical) זענען אויך באַשטראַלט געוואָרן צו קאָריגירן פֿאַר ינטערפירינג נוקלעאַרע רעאַקציעס ווי (n, n). די מוסטער איז אויך באשטראלט געוואָרן מיט נאַטריום קלאָריד (99.99% ריינקייט; MANAC) צו קאָריגירן פֿאַר ענדערונגען אין נעיטראָן פלוקס.
נאך נעיטראן באשטראלונג, איז די אויסערליכע פאליעטילען בויגן געווארן ערזעצט מיט א נייע, און די גאמא שטראלונג ארויסגעלאזט דורך די מוסטער און רעפערענץ איז גלייך געמאסטן געווארן מיט א Ge דעטעקטאר. די זעלבע מוסטערן זענען ווידער באשטראלט געווארן פאר 4 שעה אין א פּנעוומאַטישער באשטראלונג רער. 2 האט טערמישע און שנעלע נעיטראן פלוקסן פון 5.6 1012 און 1.2 1012 cm-2 s-1, בהתאמה, פארן באשטימען Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, As, אינהאַלט Se, Sb, Os, Ir און Au. קאנטראל מוסטערן פון Ga, As, Se, Sb, Os, Ir, און Au זענען באשטראלט געווארן דורך צולייגן צוגעפאסטע מאָסן (פון 10 ביז 50 μg) פון סטאַנדאַרט לייזונגען פון באַקאַנטע קאָנצענטראַציעס פון די עלעמענטן אויף צוויי שטיקלעך פילטער פּאַפּיר, נאכגעפאלגט דורך באשטראלונג פון די מוסטערן. די גאמא שטראל ציילונג איז דורכגעפירט געווארן ביים אינסטיטוט פון אינטעגרירטע שטראלונג און נוקלעארע וויסנשאפטן, קיאָטאָ אוניווערסיטעט און דעם RI פאָרשונג צענטער, טאָקיאָ מעטראָפּאָליטאַן אוניווערסיטעט. אנאליטישע פּראָצעדורן און רעפערענץ מאַטעריאַלן פֿאַר דער קוואַנטיטאַטיווער באַשטימונג פון INAA עלעמענטן זענען די זעלבע ווי די באַשריבענע אין אונדזער פריערדיקער אַרבעט.
אַן X-שטראַל דיפראַקטאָמעטער (Rigaku SmartLab) איז גענוצט געוואָרן צו זאַמלען די דיפראַקציע מוסטערן פון ריוגו מוסטערן A0029 (<1 מג), A0037 (≪1 מג) און C0087 (<1 מג) ביי NIPR. אַן X-שטראַל דיפראַקטאָמעטער (Rigaku SmartLab) איז גענוצט געוואָרן צו זאַמלען די דיפראַקציע מוסטערן פון ריוגו מוסטערן A0029 (<1 מג), A0037 (≪1 מג) און C0087 (<1 מג) ביי NIPR. Рентгеновский дифрактометр (Rigaku SmartLab) использовали для сбора дифракционных картин образцов Ryugu A0029 (<1 мг) (<1 мг) (<1 мг) (<1 мг) (<1 мг) (<1 мг) (<1 мг) (<1 мг) (<1 мг) (<8 ​​мг) мг) אין ניפּר. אַן X-שטראַל דיפראַקטאָמעטער (Rigaku SmartLab) איז גענוצט געוואָרן צו זאַמלען דיפראַקציע מוסטערן פון Ryugu A0029 (<1 מג), A0037 (≪1 מג), און C0087 (<1 מג) מוסטערן אין NIPR.使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) 在NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 מג)、A0037 (<1 מג) 和C0087 (<1 מג) 和C0087 (<1 מג)使用X 射线衍射仪(Rigaku SmartLab) 在NIPR 收集Ryugu 样品A0029 (<1 מג)、A0037 (<1 מג) 和C0087 (<1 מג) 和C0087 (<1 מג) Дифрактограммы образцов Ryugu A0029 (<1 мг), A0037 (<1 мг) און C0087 (<1 мг) были получены в NIPR с использовратанием (Rigaku SmartLab). רענטגן דיפראַקציע פּאַטערנז פון מוסטערן ריוגו A0029 (<1 מג), A0037 (<1 מג) און C0087 (<1 מג) זענען באקומען ביי NIPR ניצנדיק אַן רענטגן דיפראַקטאָמעטער (Rigaku SmartLab).אלע מוסטערן זענען צעמאלן געווארן צו א פיינעם פודער אויף א סיליקאן נישט-רעפלעקטיוון וועיפער מיט א סאפיר גלאז פלאטע און דערנאך פארשפרייט גלייך אויף דעם סיליקאן נישט-רעפלעקטיוון וועיפער אן קיין פליסיקייט (וואסער אדער אלקאהאל). די מעסטונג באדינגונגען זענען ווי פאלגט: Cu Kα X-שטראל שטראלונג ווערט גענערירט ביי א רער וואלטאזש פון 40 kV און א רער שטראם פון 40 mA, די לימיטירנדע שפּאַלט לענג איז 10 מם, דער דיווערדזשענס ווינקל איז (1/6)°, די אין-פלאַך ראָטאַציע גיכקייט איז 20 רפּם, און דער קייט איז 2θ (טאָפּלט בראַגג ווינקל) איז 3-100° און נעמט בערך 28 שעה צו אנאליזירן. בראַגג ברענטאַנאָ אָפּטיק זענען גענוצט געווארן. דער דעטעקטאָר איז אן איין-דימענסיאָנעלער סיליקאן האַלב-קאָנדוקטאָר דעטעקטאָר (D/teX Ultra 250). X-שטראַלן פון Cu Kβ זענען אַוועקגענומען געווארן מיט א ני פילטער. ניצנדיק פארהאן מוסטערן, זענען מעסטונגען פון סינטעטישן מאַגנעסיאַן סאַפּאָניט (JCSS-3501, Kunimine Industries CO. Ltd), סערפּענטין (בלעטער סערפּענטין, Miyazu, Nikka) און פּירראָטיט (מאָנאָקליניק 4C, Chihua, מעקסיקא וואַטס) געוואָרן פאַרגליכן צו ידענטיפיצירן שפּיצן און נוצן פּודער טעקע דאַטן דיפראַקציע דאַטן פון די אינטערנאַציאָנאַלע צענטער פֿאַר דיפראַקציע דאַטן, דאָלאָמיט (PDF 01-071-1662) און מאַגנעטיט (PDF 00-019-0629). דיפראַקציע דאַטן פון Ryugu זענען אויך פאַרגליכן געוואָרן מיט דאַטן אויף הידראָאָלטערד קאַרבאָנאַסיק טשאָנדריטן, Orgueil CI, Y-791198 CM2.4, און Y 980115 CY (הייצן סטאַגע III, 500–750°C). דער פאַרגלייַך האָט געוויזן ענלעכקייטן מיט Orgueil, אָבער נישט מיט Y-791198 און Y 980115.
NEXAFS ספּעקטראַ מיט קאַרבאָן עדזש K פון אולטראַ-דין סעקשאַנז פון מוסטערן געמאַכט פון FIB זענען געמאָסטן געוואָרן מיטן STXM BL4U קאַנאַל ביים UVSOR סינטשראָטראָן מעכירע ביים אינסטיטוט פון מאָלעקולאַרע וויסנשאפטן (אָקאַזאַקי, יאַפּאַן). די ספּאָט גרייס פון אַ שטראַל אָפּטיש פאָקוסירט מיט אַ פרעסנעל זאָנע פּלאַטע איז אַפּראָקסימאַטלי 50 נם. דער ענערגיע שריט איז 0.1 eV פֿאַר דער פיינער סטרוקטור פון דער נאָענטער עדזש געגנט (283.6–292.0 eV) און 0.5 eV (280.0–283.5 eV און 292.5–300.0 eV) פֿאַר די געגנטן פראָנט און הינטן פראָנטן. די צייט פֿאַר יעדן בילד פּיקסעל איז געשטעלט געוואָרן צו 2 מס. נאָך עוואַקיאַוויישאַן, איז די STXM אַנאַליטיש קאַמער אָנגעפילט געוואָרן מיט העליום ביי אַ דרוק פון אַפּראָקסימאַטלי 20 מבאַר. דאָס העלפֿט צו מינימיזירן טערמישע דריפֿט פון די X-שטראַל אָפּטיק ויסריכט אין דער קאַמער און מוסטער האָלדער, ווי אויך צו רעדוצירן מוסטער שעדיקן און/אָדער אַקסאַדיישאַן. NEXAFS K-edge קאַרבאָן ספּעקטראַ זענען גענערירט געוואָרן פֿון סטאַקט דאַטן ניצנדיק aXis2000 ווייכווארג און פּראַפּרייאַטערי STXM דאַטן פּראַסעסינג ווייכווארג. באַמערקט אַז די מוסטער טראַנספער קעסטל און גלאַוובאָקס ווערן גענוצט צו ויסמיידן מוסטער אַקסאַדיישאַן און קאַנטאַמאַניישאַן.
נאך STXM-NEXAFS אנאליז, איז די איזאטאפישע קאמפאזיציע פון ​​וואסערשטאף, קוילן-שטאף, און שטיקשטאף פון Ryugu FIB סלייסעס אנאליזירט געווארן מיט איזאטאפ בילדגעבונג מיט א JAMSTEC NanoSIMS 50L. א פאקוסירטער Cs+ ערשטיקער שטראל פון בערך 2 pA פאר קוילן-שטאף און שטיקשטאף איזאטאפ אנאליז און בערך 13 pA פאר וואסערשטאף איזאטאפ אנאליז איז ראסטעריזירט איבער א שטח פון בערך 24 × 24 µm2 ביז 30 × 30 µm2 אויף דער מוסטער. נאך א 3-מינוטיקן פארשפריי ביי א רעלאטיוו שטארקן ערשטיקן שטראל שטראם, איז יעדע אנאליז אנגעהויבן געווארן נאך סטאביליזאציע פון ​​דער צווייטער שטראל אינטענסיטעט. פאר דער אנאליז פון קוילן-שטאף און שטיקשטאף איזאטאפן, זענען בילדער פון 12C–, 13C–, 16O–, 12C14N– און 12C15N– סיימאַלטייניאַס באקומען געווארן מיט זיבן עלעקטראָן מולטיפּלייער מולטיפּלעקס דעטעקציע מיט א מאַסע רעזאָלוציע פון ​​בערך 9000, וואָס איז גענוג צו צעשיידן אַלע באַטייַטיק איזאטאפישע קאַמפּאַונדז. אינטערפערענץ (למשל 12C1H אויף 13C און 13C14N אויף 12C15N). פאר דער אנאליז פון וואסערשטאף איזאטאפן, זענען באקומען געווארן 1H-, 2D- און 12C- בילדער מיט א מאסע רעזאלוציע פון ​​בערך 3000 מיט מערפאכיגע דעטעקציע ניצנדיג דריי עלעקטראן מולטיפליערס. יעדע אנאליז באשטייט פון 30 געסקענטע בילדער פון דער זעלבער געגנט, מיט איין בילד באשטייענדיג פון 256 × 256 פיקסעלן פאר קוילן-שטאף און שטיקשטאף איזאטאפ אנאליז און 128 × 128 פיקסעלן פאר וואסערשטאף איזאטאפ אנאליז. די פארשפעטיגונג צייט איז 3000 µs פער פיקסל פאר קוילן-שטאף און שטיקשטאף איזאטאפ אנאליז און 5000 µs פער פיקסל פאר וואסערשטאף איזאטאפ אנאליז. מיר האבן גענוצט 1-הידראקסיבענזאטריאזאל הידראט אלס וואסערשטאף, קוילן-שטאף און שטיקשטאף איזאטאפ סטאנדארטן צו קאליברירן אינסטרומענטאלע מאסע פראקציאנאציע45.
כדי צו באַשטימען די סיליקאָן איזאָטאָפּישע קאָמפּאָזיציע פון ​​פּרעסאָלאַרע גראַפיט אין דעם FIB C0068-25 פּראָפיל, האָבן מיר גענוצט זעקס עלעקטראָן מולטיפּלייערס מיט אַ מאַסע רעזאָלוציע פון ​​בערך 9000. די בילדער באַשטייען פון 256 × 256 פּיקסעלס מיט אַ פאַרהאַלטונג צייט פון 3000 µs פּער פּיקסעל. מיר האָבן קאַליברירט אַ מאַסע פראַקשאַנירונג אינסטרומענט ניצנדיק סיליקאָן וועיפערס ווי וואַסערשטאָף, קאַרבאָן און סיליקאָן איזאָטאָפּ סטאַנדאַרדס.
איזאָטאָפּ בילדער זענען פּראַסעסט געוואָרן מיט נאַסאַ'ס NanoSIMS45 בילדגעבונג ווייכווארג. די דאַטן זענען קאָריגירט געוואָרן פֿאַר עלעקטראָן מולטיפּלייער טויט צייט (44 נאַנאָסעקונדעס) און קוואַזי-סימולטאַנעאַס אָנקומען עפֿעקטן. אַנדערע סקען אַליינמענט פֿאַר יעדן בילד צו קאָריגירן פֿאַר בילד דריפט בעשאַס אַקוויזישאַן. די לעצטע איזאָטאָפּ בילד איז באשאפן דורך צולייגן צווייטיק יאָנען פֿון יעדן בילד פֿאַר יעדן סקען פּיקסעל.
נאך STXM-NEXAFS און NanoSIMS אנאליז, זענען די זעלבע FIB סעקציעס אויסגעפארשט געווארן מיט א טראנסמיסיע עלעקטראן מיקראסקאפ (JEOL JEM-ARM200F) ביי אן אקסעלערירנדיקן וואלטאזש פון 200 kV ביי קאטשי, JAMSTEC. די מיקראסטרוקטור איז באמערקט געווארן מיט א העל-פעלד TEM און א הויך-ווינקל סקענירן TEM אין א טונקל פעלד. מינעראל פאזעס זענען אידענטיפיצירט געווארן דורך פלעק עלעקטראן דיפראקציע און לאטיס בענד בילדגעבונג, און כעמישע אנאליז איז דורכגעפירט געווארן דורך EDS מיט א 100 mm2 סיליקאן דריפט דעטעקטאר און JEOL אנאליז סטאנציע 4.30 ווייכווארג. פאר קוואנטיטאטיווע אנאליז, איז די כאראקטעריסטישע X-שטראל אינטענסיטעט פאר יעדן עלעמענט געמאסטן געווארן אין די TEM סקענירן מאָדע מיט א פעסטע דאטן אקווייזישאן צייט פון 30 סעקונדעס, א שטראל סקענירן שטח פון ~100 × 100 nm2, און א שטראל שטראם פון 50 pA. די פארהעלטעניש (Si + Al)-Mg-Fe אין לייערד סיליקאטן איז באשטימט געווארן מיט דעם עקספערימענטאלן קאעפיציענט k, קארעקטירט פאר גרעב, באקומען פון א סטאנדארט פון נאטירלעכן פּיראפאגאראנעט.
אלע בילדער און אנאליזן גענוצט אין דעם שטודיע זענען פאראן אויף די JAXA דאטן ארכיווינג און קאמוניקאציע סיסטעם (DARTS) https://www.darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2. דער ארטיקל גיט די ארגינעלע דאטן.
קיטאַרי, ק. און אַנדערע. ייבערפלאַך צוזאַמענשטעלונג פון אַסטערויד 162173 ריוגו ווי באמערקט דורך די Hayabusa2 NIRS3 אינסטרומענט. וויסנשאַפֿט 364, 272–275.
קים, AJ יאַמאַטאָ-טיפּ קאַרבאָנאַסיק טשאָנדריטן (CY): אַנאַלאָגן פון די ריוגו אַסטערויד ייבערפלאַך? געאָכעמיסטרי 79, 125531 (2019).
פּילאָרדזשעט, ס. און אַנדערע. די ערשטע קאָמפּאָזיציע־אַנאַליז פון ריוגו מוסטערן איז דורכגעפירט געוואָרן מיט אַ מיקראָאָמעגאַ היפּערספּעקטראַלן מיקראָסקאָפּ. נאַציאָנאַלער אַסטראָן. 6, 221–225 (2021).
יאדא, ט. און אנדערע. פאָרלייפיקע אַנאַליז פון די Hyabusa2 מוסטער צוריקגעקומען פון די C-טיפּ אַסטערויד Ryugu. נאַציאָנאַלער אַסטראָן. 6, 214–220 (2021).


פּאָסט צייט: 26סטן אָקטאָבער 2022