Древния родителски астероид на Рюгу е имал течна вода
"Това ни принуждава да преосмислим началните условия на водната система на нашата планета"
Течна вода е текла по повърхността на астероида, от който произхожда намиращият се в близост до Земята астероид Рюгу. Това се е случило много по-късно, отколкото учените смятаха за възможно.
Откритието, че вода е съществувала в течно състояние милиард години след образуването на родителското тяло на Рюгу, е направено чрез изследване на скални проби. Те са събрани от японската сонда Hayabusa2 между 2018 и 2019 г. и върнати на Земята на 5 декември 2020 г.
Въглеродно-богатите астероиди като Рюгу, който има форма на въртящ се пумпал, отдавна са известни като образувани от лед и прах във външната Слънчева система, когато планетите са се формирали около младото Слънце преди около 4,6 милиарда години. Такива обекти се смятат за "вкаменели записи" на непокътнат материал от зората на нашата планетарна система. Но досега учените смятаха, че водната активност на астероидите е продължила само в най-ранните моменти от историята на Слънчевата система.
Затова новото откритие може да промени представите ни за образуването на планетите преди 4,6 милиарда години и да укрепи хипотезата, че астероиди са бомбардирали първичната Земя и са донесли голяма част от водата на нашата планета.
"Открихме, че Рюгу е запазил непокътнат запис на водна активност - доказателства, че течности са преминавали през неговите скали много по-късно, отколкото очаквахме", казва Цуйоши Иидзука, учен от Токийския университет. "Това променя начина, по който мислим за дългосрочната съдба на водата в астероидите. Водата се е задържала дълго и не е била изчерпана толкова бързо, колкото предполагахме."
Иидзука и колегите му стигат до това заключение, като изследват радиоактивни изотопи на елементите лутеций и хафний в пробите от Рюгу. Радиоактивният разпад на тези изотопи може да се използва като естествен часовник за геоложки процеси.
Концентрацията им може да се свърже с възрастта на астероида. Пробите от Рюгу съдържат по-големи количества хафний в сравнение с лутеций, което показва, че течности са отмивали лутеция от скалите.
"Смятахме, че химичният запис на Рюгу ще прилича на вече изучени метеорити на Земята", обяснява Иидзука. "Но резултатите бяха напълно различни. Това ни накара внимателно да изключим други обяснения и да заключим, че системата лутеций-хафний е била нарушена от късна водна активност."
Най-вероятният спусък е бил удар върху по-големия родителски астероид на Рюгу, който е разпукал скалите и е разтопил заровения лед, позволявайки на течната вода да проникне през тялото, разказват още учените.
Ако родителското тяло на Рюгу е съдържало вода повече от милиард години, основният извод е, че въглеродно-богатите астероиди може да са съдържали много повече вода, отколкото се е смятало.
Това означава, че те са могли да донесат значително повече вода на Земята, отколкото предполагат досегашните оценки - с важни последствия за ранните океани и атмосферата на планетата.
"Идеята, че обекти като Рюгу са задържали лед толкова дълго, е удивителна", казва Иидзука. "Това предполага, че градивните блокове на Земята са били много по-влажни, отколкото сме си представяли. Това ни кара да преосмислим началните условия за водната система на нашата планета. Макар да е твърде рано за окончателни изводи, моят екип и други може да доразвием тези изследвания и да изясним как и кога Земята е станала обитаема."
Забележително е, че екипът успява да проведе изследването с проби от Рюгу, равняващи се на частица от оризово зърно. Това налага разработването на нови, усъвършенствани техники за разделяне на елементи и подобрени методи за изключително прецизен анализ на изотопи.
"Малкият размер на пробите беше огромно предизвикателство", признава Иидзука. "Наложи се да създадем нови химични методи, които минимизират загубата на елементи, но все пак изолират множество елементи от един и същ фрагмент. Без това никога нямаше да открием такива фини следи от късна водна активност."
Следващата стъпка за екипа е да изследва фосфатни жили в пробите от Рюгу. Това ще позволи по-точно датиране на водния поток върху родителското тяло на Рюгу. Учените ще сравнят резултатите и с пробите от астероида Бену, върнати от мисията на НАСА OSIRIS-REx през септември 2023 г.
Това може да покаже дали късната водна активност е уникална за родителското тяло на Рюгу или е била запазена и на други астероиди.
Изследването е публикувано в списание Nature.