Рюгу растрескался из-за циклов таяния льда и замерзания воды

Планетологи обнаружили в грунте астероида Рюгу трещины и жилы, которые ранее не наблюдались в примитивных метеоритах. Похоже, они возникли при циклах таяния льда и замерзания воды в родительском теле астероида, что подтверждается лабораторными экспериментами. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Астероиды в ранней Солнечной системе могли сыграть важную роль в доставке на планеты земной группы воды в составе гидратированных минералов и органических соединений. Разнообразие минералов внутри родительских тел астероидов могло возникать при взаимодействии талой воды и первичных минералов, возникших в протосолнечной туманности, что приводило к формированию филлосиликатов, магнетита, сульфидов и карбонатов. Однако не до конца ясно, как протекали такие процессы, и на каких расстояниях от Солнца возникали разные типы примитивных астероидов.

Группа планетологов во главе с Мэтью Дженджом (Matthew J. Genge) из Имперского колледжа Лондона опубликовала новые результаты лабораторных исследований грунта околоземного астероида Рюгу, который доставила на Землю японская станция «Хаябуса-2». Они работали с полированными срезами частицы грунта A0180, которую изучали методами рентеновской микротомографии и сканирующей электронной микроскопии.

Ученые обнаружили в образце трещины и жилы, которые занимают небольшой объем (0,24 и 0,15 объемных процента соответственно) и наблюдаются в мелкозернистой матрице с преобладанием филлосиликатов, которая также содержит магнетит, сульфиды и доломит. Трещины обладают остроконечной или синусоидальной геометрией, шириной до трех микрометров, могут быть изолированными или создавать сеть, тонкие трещины могут пересекать более толстые. В основном, они пустые, хотя могут быть частично заполнены филлосиликатами. Что касается жил, то они, как и трещины, тоже имеют морфологию от остроконечной до синусоидальной, некоторые жилы пересекаются. Они содержат фрамбоидальный магнетит, промежуточное пространство может быть пустым или заполненным филлосиликатами.

Подобные явления ранее не наблюдались для примитивных метеоритов, например, хондритах типа CI. Исследователи предположили, что и жилы и трещины образовались по схожему сценарию: в результате сжатия и растяжения материала под действием циклов таяния льда и замерзания воды в диапазоне от нуля до двадцати градусов Цельсия. Затем в них осаждались минералы, возникающие с участием талой воды. Эта идея подтверждается морфологией трещин, наблюдающихся в экспериментах по замораживанию и оттаиванию образца глины, содержащего зерна льда, и в родительском теле астероида возникает из-за температурных колебаний, связанных с транспортом тепла. Предполагается, что такие процессы могут помогать постепенно растрескиваться углеродистым астероидам размером до трехсот километров в диаметре, а также отвечают за транспорт воды внутри астероида.

Ранее ученые выяснили, что грунт астероида Рюгу схож по составу с углистыми хондритами и богат пребиотическими молекулами.