Ohnivý minerál nalezený v ledovém asteroidu mate vědce

Mikroskopické zrnko z asteroidu Ryugu, které přivezla japonská sonda Hayabusa 2, odhalilo „ohnivý“ minerál, který by tam neměl existovat. Nečekaný nález vyvolává nové otázky o vzniku asteroidů a rané historii Sluneční soustavy. Drobné zrnko z asteroidu Ryugu odhalilo djerfisherit, minerál, který se obvykle tvoří ve spalujícím prostředí s nedostatkem kyslíku – tedy v podmínkách, o kterých se předpokládalo, že na Ryugu nikdy nenastaly.

Překvapivý nález naznačuje, že asteroid buď prodělal nečekané tepelné skoky, nebo zachytil exotický materiál přenesený přes ranou Sluneční soustavu. Mikroskopické a chemické stopy nyní zpochybňují představu, že Ryugu je složením homogenní, a ukazují na mnohem chaotičtější míchání planetárních stavebních kamenů. Vědci se obracejí k izotopovým „otiskům prstů“, aby vystopovali skutečný původ zrn a rozluštili, jak primitivní planetky skutečně vznikly.

Hayabusa 2 přivezla vzorky z Ryugu a překvapivé stopy minerálů
Čistá zrnka z asteroidu Ryugu, která v prosinci 2020 dopravila na Zemi japonská sonda Hayabusa 2, převracejí planetární vědu naruby. Ryugu patří do rodiny asteroidů „typu C“ bohatých na uhlík a jeho horniny připomínají vzácné chondritické meteority CI, které kdysi nasákly vodou. Tyto vzorky působí jako zamrzlé časové kapsle z úsvitu Sluneční soustavy.

Nyní tým z Hirošimské univerzity objevil něco, co nikdo nečekal: v jednom zrnku Ryugu se objevily skvrny minerálu djerfisheritu – sulfidu železa a niklu obsahujícího draslík. Djerfisherit se obvykle tvoří v prostředí s extrémně nízkým obsahem kyslíku a vysokou teplotou, které se nachází hluboko uvnitř jiných, velmi odlišných meteoritů. Studie byla publikována v časopise Meteoritics & Planetary Science.

„Djerfisherit je minerál, který se obvykle tvoří ve velmi redukovaném prostředí, jako je to v enstatických chondritech, a nikdy nebyl zaznamenán v chondritech CI nebo jiných zrnech Ryugu,“ říká první autor Masaaki Miyahara, docent na Graduate School of Advanced Science and Engineering na Hirošimské univerzitě. „Jeho výskyt je jako nález tropického semínka v arktickém ledu – svědčí buď o nečekaném místním prostředí, nebo o dálkovém transportu v rané Sluneční soustavě.“

Mikroskopie odhaluje djerfisherit a zpochybňuje jednotvárnost Ryugu
Tým Miyahary prováděl experimenty, aby pochopil účinky pozemského zvětrávání na zrna Ryugu. Při pozorování zrn pomocí transmisní elektronové mikroskopie (FE-TEM) na účinky zvětrávání objevili djerfisherit v zrnu číslo 15 na destičce vzorku C0105-042.

„Objev djerfisheritu v zrnku Ryugu naznačuje, že na počátku vývoje Sluneční soustavy mohlo dojít k promíchání materiálů s velmi odlišnou historií vzniku, nebo že na Ryugu panovaly lokální, chemicky heterogenní podmínky, které dosud nebyly rozpoznány. Tento nález zpochybňuje představu, že Ryugu je složením homogenní, a otevírá nové otázky o složitosti primitivních asteroidů,“ upřesňuje Miyahara.

Ryugu je součástí většího mateřského tělesa, které vzniklo 1,8 až 2,9 milionu let po vzniku Sluneční soustavy. Předpokládá se, že toto mateřské těleso vzniklo ve vnější oblasti, kde existovala voda a oxid uhličitý ve formě ledu. Uvnitř mateřského tělesa teplo vzniklé rozpadem radioaktivních prvků způsobilo, že led roztál asi 3 miliony let po svém vzniku. Odhaduje se, že teplota během tohoto procesu zůstala přibližně pod 50 ℃.

Debata o vysokoteplotním původu a další kroky ve výzkumu Ryugu
Naproti tomu se předpokládá, že mateřská tělesa enstatických chondritů, o nichž je známo, že obsahují djerfisherit, vznikla ve vnitřní oblasti Sluneční soustavy. Termodynamické výpočty naznačují, že djerfisherit v enstatických chondritech vznikl přímo z vysokoteplotního plynu. Kromě toho experimenty s hydrotermální syntézou ukázaly, že djerfisherit může vznikat také reakcemi mezi tekutinami obsahujícími draslík a Fe-Ni sulfidy při teplotách nad 350 ℃.

To vedlo tým k navržení dvou hypotéz pro jeho přítomnost v zrnu Ryugu: buď pochází z jiného zdroje během formování mateřského tělesa Ryugu, nebo se vytvořil sám od sebe, když se teplota Ryugu zvýšila na více než 350 ℃.

Předběžné důkazy naznačují, že hypotéza o vnitřní tvorbě je pravděpodobnější. Dalším krokem bude provedení izotopových studií tohoto a dalších zrn Ryugu, aby se určil jejich původ. „V konečném důsledku je naším cílem rekonstruovat rané procesy míchání a tepelnou historii, které formovaly malá tělesa, jako je Ryugu, a zlepšit tak naše chápání vzniku planet a transportu materiálu v rané Sluneční soustavě,“ uzavírá Miyahara.

Zdroj: https://scitechdaily.com/a-fiery-mineral-found-in-an-icy-asteroid-baffles-scientists/

autor: František Martinek