Planetoida Ryugu była celem misji japońskiej bezzałogowej sondy Hayabusa 2. Dnia 6 grudnia 2020 roku na Ziemię dotarły próbki pobrane z planetoidy i od tej pory są badane w laboratoriach.

Ryugu jest planetoidą klasy C, w której charakterystyczne jest występowanie węgla i związków węgla (stąd nazwa, od oznaczenia węgla literą C w chemii). Wiadomo, iż obiekt ten jest zbudowany ze skał podobnych do meteorytów zwanych chondrytami węglistymi, a dokładniej - do ich grupy oznaczanej jako CI. Zawierają one duże ilości węgla. Wiadomo, że w przeszłości przeszły rozległe zmiany w środowisku wodnym.

Badacze z Uniwersytetu w Hiroszimie odkryli w ziarnie z Ryugu występowanie minerału, który nie pasuje do warunków, na jakie wystawiona była planetoida od momentu swojego powstania.

Minerał nosi angielską nazwę "djerfisherite", która odnosi się do nazwiska prof. Daniela Jerome’a Fishera (1896-1988), amerykańskiego mineraloga. Minerał ten jest siarczkiem żelaza i niklu zawierającym potas. Zwykle formuje się środowiskach takich, jak występujące w chondrytach enstatytowych (inna grupa meteorytów niż chondryty węgliste) i nigdy dotąd nie raportowano go w chondrytach węglistych CI, ani w trakcie badań innych ziaren z Ryugu.

Obecność wspomnianego minerału jest więc bardzo zaskakująca dla naukowców. "To tak, jakby znaleźć nasiono tropikalne w lodach Arktyki. Wskazuje to na nieoczekiwane środowisko lokalne albo długodystansowy transport we wczesnym etapie istnienia Układu Słonecznego" - tłumaczy prof. Masaaki Miyahara z Uniweirsytetu w Hiroszimie, pierwszy autor publikacji.

Znalezienie takiego minerału sugeruje, iż materia o różnych historiach powstawania mogła mieszać się we wczesnych fazach ewolucji Układu Słonecznego. Alternatywnie, sama Ryugu mogła doświadczyć jakichś specyficznych lokalnych warunków, o których nie wiadomo naukowcom. Stanowi to wyzwanie dla dotychczasowego założenia, iż Ryugu ma jednorodną budowę i budzi wątpliwości dotyczące złożoności pierwotnych planetoid.

Wiadomo, iż Ryugu to część większego obiektu uformowanego od 1,8 mln do 2,9 mln lat po początkach Układu Słonecznego. Przypuszcza się, że to większe ciało pochodziło z dalszych rejonów systemu planetarnego, w których woda i tlenek węgla istniały w formie lodu. Wewnątrz tego obiektu ciepło generowane przez rozpad promieniotwórczy spowodowało stopnienie lodu 3 miliony lat po powstaniu ciała. Temperatura prawdopodobnie nie przekroczyła 50 stopni Celsjusza.

Z kolei ciała macierzyste meteorytów enstatytowych, które zawierają omawiany minerał, formowały się w wewnętrznej części układu planetarnego. Obliczenia wskazują, że minerał ten utworzył się bezpośrednio z gazu o wysokiej temperaturze. Eksperymenty syntezy hydrotermalnej pokazały, iż może tworzyć się także poprzez reakcję pomiędzy płynami zwierającymi potas, a siarczkami Fe-NI (związki siarki, żelaza oraz niklu) w temperaturze powyżej 350 stopni Celsjusza.

Badacze zaproponowali dwie hipotezy wyjaśniające obecność zaskakującego minerału w ziarnie z Ryugu. Pierwsza propozycja to dotarcie na miejsce z zewnątrz podczas tworzenia się ciała macierzystego asteroidy Ryugu. Druga hipoteza to powstanie wewnątrz obiektu, gdy temperatura wzrosła powyżej 350 stopni Celsjusza. Naukowcy skłaniają się bardziej ku temu drugiemu wytłumaczeniu.

W dalszych badaniach porównane zostaną inne ziarna z Ryugu w nadziei rozwiązania tajemnicy ich pochodzenia.

Wyniki badań opisano w artykule, który ukazał się w czasopiśmie "Meteoritics & Planetary Science". (PAP)

cza/ zan/