研究人员在小行星itokawa中发现了样品中的有机物和水

一支国际科学家团队研究了从从表面恢复的尘埃粒子中的水和有机含量研究近地球S型小行星25143 iTokawa作者:Jaxa的Hayabusa Mission,这是将原始小行星带到地球上的第一个任务。

S型小行星itokawa。图像信用:JAXA。

S型小行星itokawa。图像信用:JAXA。

“了解最早涉及液态水的化学反应,为了解有机化合物的简单组成部分是如何通过水的作用演变成越来越复杂的大分子提供了关键的见解,”皇家霍洛威学院地球科学系的首席作者奎尼·陈博士及其同事说。

“这些调查需要仿制剂的仿真样本 - 陆地污染尚未受到损害的样本,从而保留了材料的物理,化学,有机和其他性质的内在状态。”

“研究Qually收集的,被航天器返回的清洁策致硫化物材料减少了陨石样品通常经历的陆地暴露的模糊性。”

2010年,Hayabusa Mission成功地恢复了数千个近千颗粒,尺寸范围为10-200μm,来自近乎地球小行星伊科瓦。

“Itokawa被认为是一种瓦砾桩小行星,从以前大的热变质,碰撞的碰撞前体普通的材料重新加起来,”研究人员说。

“s型小行星是小行星带内最常见的物体之一,地球上的大多数陨石——普通球粒陨石——都来自于小行星带内。”

“普通的Chondrites通常具有低有机含量。因此,它们的有机分析一直在具有挑战性,这在较小的总恢复质量的返回样本的情况下,更为令人挑战。“

来自s型小行星Itokawa的亚马逊粒子的化学分布和矿物学:(A)图片显示亚马逊被JAXA用带铂丝的玻璃针拾取;(B)在安装到铟之前和之后在亚马逊可见光下拍摄的显微照片;(C)亚马逊的EDX组合Mg-Si-Al x射线地图(Mg为红色,Si为蓝色,Al为绿色),网格大小为10µm;EDX光谱位于(E)中的1-3点,(D)亚马逊拉曼地图显示橄榄石(绿色)、斜长石(蓝色)、辉石(红色)和OM(黄色)的矿物分布;原始OM (p-OM)和成熟OM (m-OM)的位置用斜体标注,钠长石(Ab)、橄榄石(Ol)和辉石(Py)的NanoSIMS斑点分析标记为开放正方形,NanoSIMS成像分析区域标记为虚线正方形;(E)橄榄石,辉石和钠长石的EDX光谱,点的位置显示在(C);(F)选择亚马逊地区矿物和有机组分的拉曼光谱;其特征拉曼模式的峰值位置显示为相应颜色的虚线;(G)亚马逊橄榄石与加热球粒陨石LL5 Alta-ameem的拉曼光谱比较;(H)选择亚马逊有机质的拉曼光谱与原始和加热球粒陨石的拉曼光谱相比较。 Image credit: Chan et al., doi: 10.1038/s41598-021-84517-x.

来自s型小行星Itokawa的亚马逊粒子的化学分布和矿物学:(A)图片显示亚马逊被JAXA用带铂丝的玻璃针拾取;(B)在安装到铟之前和之后在亚马逊可见光下拍摄的显微照片;(C)亚马逊的EDX组合Mg-Si-Al x射线地图(Mg为红色,Si为蓝色,Al为绿色),网格大小为10µm;EDX光谱位于(E)中的1-3点,(D)亚马逊拉曼地图显示橄榄石(绿色)、斜长石(蓝色)、辉石(红色)和OM(黄色)的矿物分布;原始OM (p-OM)和成熟OM (m-OM)的位置用斜体标注,钠长石(Ab)、橄榄石(Ol)和辉石(Py)的NanoSIMS斑点分析标记为开放正方形,NanoSIMS成像分析区域标记为虚线正方形;(E)橄榄石,辉石和钠长石的EDX光谱,点的位置显示在(C);(F)选择亚马逊地区矿物和有机组分的拉曼光谱;其特征拉曼模式的峰值位置显示为相应颜色的虚线;(G)亚马逊橄榄石与加热球粒陨石LL5 Alta-ameem的拉曼光谱比较;(H)选择亚马逊有机质的拉曼光谱与原始和加热球粒陨石的拉曼光谱相比较。 Image credit: Chan, doi: 10.1038 / s41598 - 021 - 84517 - x。

在研究中,陈博士和共同作者分析了一个谷物 - 绰号的“亚马逊”,以认识到其独特的形状,类似于南美洲大陆保存后的铟 -恢复从“系川”。

使用能量分散X射线(EDX)光谱和拉曼分析,它们检测到原始(未加热的)和加工(加热)有机物 - 呈现为纳米晶片和多芳族碳 - 在10微米的距离内。

他们的结果表明,锡塔瓦通过掺入外星水和有机物质而不断发展数十亿年。

在过去,由于灾难性的影响,小行星将通过极端的加热,脱水和破碎。

然而,尽管如此,Itokawa还是从破碎的碎片中回到了一起,并通过尘埃或富含碳的陨石掉落的水使自己重新水化。

“被加热的有机物表明,这颗小行星过去曾被加热到600摄氏度以上,”陈博士说。

“未加热的有机物的存在非常接近它,这意味着原始有机物在小行星冷却后到达了Itokawa的表面。”

研究结果还表明,s型小行星,即地球上大多数陨石的来源,如Itokawa,含有生命的原始成分。

对这颗小行星的分析改变了人们对地球生命起源的传统看法,以前人们对地球生命起源的看法主要集中在c型富含碳的小行星上。

“亚马逊学习'亚马逊'使我们能够更好地了解小行星如何通过掺入新来到的外源水和有机化合物而不断发展,”陈博士说。

“这些发现非常令人兴奋,因为它们揭示了一颗小行星历史的复杂细节,以及它的进化路径如何与生命起源前的地球如此相似。”

结果出现在期刊科学

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Q..S.陈。2021.来自Itokawa小行星的有机物和水。科学培训11,5125;DOI:10.1038 / s41598-021-84517-x

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