Планетологи не нашли различий между реголитом и грунтом астероида Рюгу

Команда межпланетной станции «Хаябуса-2» опубликовала новые результаты анализа данных наблюдений станции и спускаемых аппаратов за астероидом Рюгу и образцов его грунта, доставленных на Землю. Выяснилось, что свойства образцов аналогичны поверхностному реголиту астероида, а сам реголит Рюгу характеризуется слабым сцеплением с более крупными булыжниками и прочностью меньше, чем у хондритов. Статья опубликована в журнале Science.

Автоматическая станция «Хаябуса-2» исследовала околоземный астероид С-класса (162173) Рюгу не только с орбиты, но и получила две пробы грунта (с поверхности и из подповерхностного слоя астероида), которые были доставлены на Землю в декабре 2020 года, а также высадила на астероид три спускаемых модуля. Изучение таких тел крайне важно для планетологии, так как позволяет разобраться в процессах, шедших в ранней Солнечной системе, и выяснить пути поставки на Землю воды и органических веществ. В частности, данные, собранные модулями и станцией, уже позволили установить, что частицы грунта очень пористые, что подтверждается лабораторными исследованиями, а также выявить покраснение поверхностного материала Рюгу за счет космического выветривания, отсутствие мелкого реголита и наличие гидратированных силикатов, сформировавшихся при участии жидкой воды.

Группа планетологов во главе с Шого Тачибаной (Shogo Tachibana) из Токийского университета опубликовала новые результаты анализа снимков поверхности Рюгу, сделанных «Хаябусой-2» во время операций забора грунта и спускаемыми модулями во время работы на поверхности астероида, а также результаты лабораторных исследований морфологии частиц грунта, доставленных на Землю. Таким образом ученые хотели сравнить по характеристикам реголит, лежащий на поверхности астероида, с грунтом, который собран из приповерхностного слоя астероида.

Изучив снимки, сделанные станцией, ученые пришли к выводу, что агломераты мелких частиц, покрывавших валуны в районе второй площадки для сбора грунта, действительно были выброшены из приповерхностного слоя глубиной до одного метра во время образования рукотворного ударного кратера. Размер частиц колеблется от одного миллиметра до нескольких дециметров, при этом половина собранных станцией частиц была взята с глубины менее 1,5 миллиметра от уровня поверхности. Обе площадки для забора грунта покрыты валунами двух типов (с гладкой и неровной поверхностями) и галькой.

Также исследователи определили, что во время прыжков спускаемых модулей по поверхности Рюгу и моментов выстрелов по астероиду танталовыми пулями наблюдался разлет частиц диаметром 0,5–1 сантиметра со скоростями 1–2 метра в секунду. Это говорит о том, что галька сантиметрового размера на поверхности астероида обладает слабым сцеплением с более крупными булыжниками и валунами. При этом прочность гальки на растяжение намного ниже, чем у типичных хондритов. Общая масса выброшенных с поверхности частиц Рюгу во время первого забора грунта оценивается в 20–200 грамм, из которых лишь полпроцента попало в пробоуловитель. Морфология разлетевшихся фрагментов грунта совпадает с морфологией валунов — шероховатые частицы и частицы с гладкими гранями. В обоих районах забора грунта наблюдаются также мелкие валуны одновременно удлиненной и плоской формы, что похоже на вкрапления в гидратированных углеродистых хондритах. 

Доставленные на Землю образцы грунта представлены песком миллиметрового размера и галькой почти сантиметрового размера, а также мелкодисперсным порошком субмиллиметрового размера. Все частицы грунта выглядят черными, крупнейшие зерна из камеры А (с поверхности Рюгу) обладают размером 5 миллиметров, а в камеры С есть три камешка крупнее 5 миллиметров, из которых самый крупный характеризовался размером 10,3 миллиметра. Возможно, камера С содержит фрагменты крупного камня. Камера B, которая не использовалась ни для одной из операций забора грунта и расположена между камерами A и C, содержит лишь небольшое количество мелких частиц (размером менее 1 миллиметра), что подтверждает идею о том, что не произошло перемешивания частиц, а галька и песок в камерах A и C являются образцами, полученными в ходе первой и второй операций забора грунта соответственно.

Собранные частицы грунта Рюгу представляют собой зерна с шероховатой и гладкой поверхностью, многие из них демонстрируют криволинейные и прямые трещины, что связывается с микропористостью, микротрещинами или ударной или термической усталостью. Цвет, форма, морфология поверхности и структура собранных образцов грунта аналогичны данным наблюдений станции и спускаемых аппаратов, что означает, что эти образцы действительно отражают эволюцию Рюгу.

О том, что «Хаябуса-2» узнала о Рюгу и деталях этой необычной межпланетной программы можно прочесть в материале «Собрать прошлое по крупицам» и в отдельной теме.

Александр Войтюк