В декабре 2020 года космический аппарат Hayabusa2 успешно вернулся на Землю с образцами грунта, собранными на поверхности астероида Рюгу — одной из самых примитивных и загадочных космических тел Солнечной системы. Эти образцы стали революционным материалом для ученых всего мира, работающих над разгадкой формирования и эволюции солнечной системы, позволив исследовать состав и структуру астероида на беспрецедентном уровне детальности. Ключевым открытием последних исследований стала находка неожиданного минерала — джерфишерита, представляющего собой сульфид железа, никеля и калия, в одной из частиц образцов. Это открытие кардинально меняет существующие представления о природе астероида Рюгу и вызывает вопросы о происхождении и исторических процессах, которые происходили в малых телах ранней Солнечной системы. Рюгу относится к редкому классу C-типа астероидов, сходных по составу с метеоритами типа CI-хондрита.
Эти тела богаты углеродом и демонстрируют обширное воздействие водных процессов — широкий спектр изменения, связанного с присутствием воды и ее взаимодействием с минералами на протяжении миллиардов лет. Считается, что Рюгу сформировался далеко на внешних границах Солнечной системы, в регионах, где вода и углекислый газ находились преимущественно в ледяном состоянии. Температуры в то время оставались сравнительно низкими — не выше 50°C, что минимизировало высокотемпературные процессы металлургического характера. Именно в таком контексте появление джерфишерита — минерала, который, согласно традиционным представлениям, формируется в сильно восстановительных условиях при высоких температурах — стало неожиданным сюрпризом для исследователей. Джерфишерит ранее лишь находили в составе енстатитовых хондритов, метеоритов, происхождение которых связано с внутренними областями Солнечной системы, где температурные условия были значительно выше.
Обнаружение этого минерала в частице образца Рюгу дало повод предположить несколько возможных сценариев его происхождения. Во-первых, минерал мог быть принесён из другой части протопланетного диска за счет процессов дальнего перемещения и перераспределения материала на самых ранних этапах формирования системы. Это подтверждает гипотезу о том, что различные материалы, сформированные в совершенно разных условиях, смешивались друг с другом, создавая мозаичную структуру малых тел, включая Рюгу. Во-вторых, существует вероятность, что внутри самой материнской породы Рюгу возникли локальные температурные аномалии, позволяющие сформироваться высокотемпературным минералам, что ранее не предполагалось из-за известной низкотемпературной истории этой породы. Текущие эксперименты указывают на то, что для образования джерфишерита необходимо превышение температуры примерно в 350°C, а также взаимодействие с калийсодержащими флюидами и сульфидами железа и никеля.
Такие условия могли возникнуть лишь при гораздо более сложном динамическом и термическом развитии тела Рюгу, чем считалось ранее. Анализ образцов проводился с использованием современных методов электронного микроскопа высокой разрешающей способности, позволяющего детально изучать микроструктуру и химический состав материала на уровне нанометров. Эта технология позволила обнаружить мельчайшие включения джерфишерита во фрагменте, обозначенном как зерно номер 15, что свидетельствует о наличии минерала и удивительной гетерогенности внутри даже небольшой частицы. Открытие ставит под вопрос устоявшуюся модель однородного состава CI-хондрита и единого происхождения материнского тела Рюгу. Современная картинка становится многообразнее: оказывается, что формирование астероида — процесс смешивания материалов с разной историей и различными физико-химическими условиями, порождающими локализованные отличия.
Это, в свою очередь, усложняет понимание эволюции малых тел и требует пересмотра концепций их образования и внутреннего строения. Следующим этапом исследований станет проведение изотопного анализа минералов, что позволит точнее установить их химическую подпись и происхождение. Изотопные методы дают уникальную возможность определить возраст минералов и источники исходных материалов, проливая свет на процессы переноса и накопления веществ в протосолнечном диске. Понимание этих процессов важно не только для реконструкции ранней солнечной системы, но и для изучения широкого спектра малых тел, многие из которых являются потенциально опасными объектами и в то же время представляют интерес как носители материала, сохраняющего условия раннего периода эволюции планет. Кроме того, подобные исследования помогают уточнить модели формирования планет, их геохимические особенности, а также пути доставки воды и органических веществ на Землю, что напрямую связано с вопросами возникновения жизни.
Открытие новых минералов в образцах Рюгу иллюстрирует, что даже казалось бы изученные объекты продолжают удивлять и требуют постоянной адаптации существующих научных теорий. Научное сообщество с нетерпением ожидает результатов последующих исследований и публикаций, которые помогут развить и углубить наши знания о ранней истории Солнечной системы. Итогом станет лучшее понимание того, как малые тела участвуют в космическом круговороте материи, и какие процессы в прошлом формировали условия для возникновения планетарных систем подобно нашей. В целом, открытие джерфишерита в образцах астероида Рюгу стало важным шагом вперед в науке о планетах и астероидах, показывая, как исследования межпланетного материала меняют представления о составе, условиях формирования и эволюции малых тел. Эти открытия открывают новые перспективы для изучения истории материалов Солнечной системы, стимулируя дальнейшие миссии и лабораторные работы по анализу космического грунта.
Таким образом, анализ минерального состава Рюгу и подобных астероидов продолжает оставаться в центре внимания специалистов планетарных наук и геохимии, раскрывая глубины ранних процессов, которые предопределили развитие планет и жизни на Земле.
