Изотопный анализ показал, что на астероиде Рюгу когда-то текла вода

Исследователи из Токийского университета и других институтов обнаружили, что жидкая вода текла на астероиде-предшественнике околоземного астероида Рюгу более чем через миллиард лет после его формирования. Открытие сделано на основе анализа крошечных фрагментов породы, доставленных на Землю космическим аппаратом «Хаябуса-2» Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA). Оно опровергает долгое представление о том, что водная активность на астероидах происходила только в самые ранние моменты истории Солнечной системы. Это может повлиять на текущие модели, включая модели формирования Земли.

Астероид Рюгу посетил аппарат «Хаябуса-2» в 2018 году, собрав данные на месте и доставив образцы на Землю.

«Мы обнаружили, что Рюгу сохранил нетронутую запись водной активности — свидетельство того, что флюиды перемещались через его породы гораздо позже, чем мы ожидали», — сказал доцент Цуёси Иидзука. Это меняет представление о долгосрочной судьбе воды на астероидах. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Сердце открытия — анализ изотопов лютеция (Lu) и гафния (Hf). Радиоактивный распад ¹⁷⁶Lu в ¹⁷⁶Hf служит своего рода часами для измерения геологических процессов. Однако соотношение ¹⁷⁶Hf к ¹⁷⁶Lu в образцах оказалось намного выше ожидаемого. Это убедительно указало на то, что флюид вымывал лютеций из пород.

«Мы думали, что химическая запись Рюгу будет похожа на изученные метеориты, но результаты были совершенно иными», — отметил Иидзука. Исследователи пришли к выводу, что система Lu-Hf была нарушена поздним потоком жидкости.

Наиболее вероятной причиной стало столкновение с более крупным астероидом-прародителем Рюгу, которое раскололо породу и растопило погребенный лед, позволив жидкой воде просочиться через тело. Это же событие могло привести к разрушению родительского тела и формированию Рюгу.

Важнейшее следствие: богатые углеродом астероиды могли содержать и доставить на Землю гораздо больше воды, чем считалось ранее. Похоже, тело-предшественник Рюгу сохраняло лед более миллиарда лет. Это означает, что подобные объекты, сталкиваясь с молодой Землей, могли нести в 2–3 раза больше воды, чем учитывают стандартные модели, что значительно повлияло на ранние океаны и атмосферу планеты.

«Идея о том, что объекты, подобные Рюгу, удерживали лед так долго, замечательна. Это заставляет нас пересмотреть исходные условия для водной системы нашей планеты», — сказал Иидзука.

«Хаябуса-2» доставил всего несколько граммов материала. Для максимизации информации команда разработала сложные методы разделения элементов и анализа изотопов с исключительной точностью.

В дальнейшем исследователи планируют изучить фосфатные прожилки в образцах Рюгу, чтобы определить более точный возраст позднего потока жидкости. Они также сравнят свои результаты с образцами астероида Бенну, собранными аппаратом NASA OSIRIS-REx, чтобы проверить, была ли подобная водная активность уникальной для Рюгу. В конечном итоге ученые надеются проследить, как вода хранилась, мобилизовалась и в конечном итоге была доставлена на Землю.