Asteroid Ryugu přicestoval z okraje Sluneční soustavy

?Izotopy železa ve vzorcích z asteroidu Ryugu naznačují, že se původně vytvořil daleko od Slunce, až za drahami Jupiteru a Saturnu. (délka blogu 5 min.)

Možná si ještě vzpomínáte na asteroid Ryugu, který v létě 2018 navštívila japonská vesmírná sonda Hayabusa 2. Tento 900 metrů velký objekt přitom zkoumal německo-francouzský lander MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout), přístroj velikosti mikrovlnné trouby, do kterého se ovšem vešly hned čtyři vědecké přístroje. Experimenty trvaly více než 17 hodin, asteroid byl prozkoumán na různých místech. 

Na snímcích byl vidět povrch asteroidu, připomínající hromadu suti, vytvořenou ze dvou typů hornin, přičemž obě měly shodně téměř černou barvu. 

Zdá se, že se asteroid podobá určitému typu meteoritů, které se skládají převážně z uhlíku a jsou staré kolem 4,5 miliardy roků.  Se svou průměrnou hustotou 1,2 gramu na centimetr krychlový je Ryugu jen o něco „těžší“ než voda. Jelikož je ale asteroid tvořen bezpočtem různě velkých kusů horniny, znamená to, že velkou část jeho objemu musí tvořit různé dutiny. 

Důkladný průzkum materiálu asteroidu samozřejmě sonda provést nemohla. Zato odebrala vzorky, které byly následně dopraveny na Zemi. Kapsle s materiálem přistála 5. prosince 2020 poblíž města Woomera v jižní Austrálii. Nyní jsou známy první výsledky vědeckých testů.

Sonda Hayabusa 2 mimochodem pořád ještě pokračuje v cestě blízkým vesmírem - v roce 2031 má proletět kolem svého druhého cíle, asteroidu 1998 KY26.

Asteroid Ryugu

Připomeňme si, že zmiňovaný asteroid má tvar dvojitého kužele a velikost kolem 900 metrů v průměru. Patří do třídy blízkozemních objektů. Tato tělesa obíhají kolem Slunce v podobné vzdálenosti jako Země. Vědci vyvinuli teorii, podle které jsou asteroidy tohoto typu ve vnitřní sluneční soustavě vlastně nováčky. Většinu své existence měly strávit v pásu asteroidů mezi drahami Marsu a Jupiteru, odkud je vymrštila náhodná srážka s jiným tělesem.

Jak se ale ukázalo, skrývají tyto objekty ještě další překvapení. Naměřená data naznačují, že tyto na uhlík bohaté asteroidy pocházejí vlastně ze vzdálených oblastí Sluneční soustavy a do pásu asteroidů přišly až dlouho po svém vzniku. Většina z nich měla prý vzniknout v blízkosti Jupiteru a Saturnu, některé z nich se možná zformovaly dokonce blízko Uranu a Neptunu. 

Později jejich dráhy pozměnila gravitace pomalu narůstajících (výše zmiňovaných) obřích plynných planet. 

Vědci zkoumali izotopy železa ve vzorcích hornin z asteroidu. Izotopy jsou varianty stejného chemického prvku, liší se přitom pouze počtem neutronů v jádře a tím i svou hmotností. Díky tomu nebyly izotopy určitých prvků při zrodu sluneční soustavy rozloženy rovnoměrně. V závislosti na tom, kde přesně asteroidy vznikaly, měly k dispozici stavební materiál s různými poměry izotopů. Z jejich přesného složení se tedy dá i dnes vyčíst informace o původu daného objektu.

Vědci prozkoumali čtyři vzorky z asteroidu Ryugu a 13 různých meteoritů. Ukázalo se, že poměry izotopů se u Ryugu liší od poměrů naprosté většiny studovaných meteoritů - s výjimkou tzv. chondritů CI. “C” v jejich jméně odkazuje na chemický prvek uhlík a „I“ znamená podobnost s meteoritem Ivuna z Tanzanie.  Patří mezi nejprimitivnější a nejstarší součásti sluneční soustavy, zbytky prvních pevných těles, která vznikla v prvotním oblaku,  ze kterého se tvořila Sluneční soustava. Znamená to, že jak meteority typu Ivuna, tak zkoumané vzorky Ryugu měly vznikat ve stejné oblasti 

Dnes patří asteroid Ryugu mimochodem k tzv. „Near-Earth Objects“ (NEO), tedy asteroidům nebo kometám, které se přibližují k oběžné dráze Země. Jeho dráha je téměř rovnoběžná s dráhou naší planety a přibližuje se k ní – nakloněna o 5,9 stupně – na vzdálenost asi 100 000 kilometrů. Jeho minulost je tedy více než pohnutá. Na základě provedených experimentů ji nyní vědci zrekonstruovali. 

Minulost Ryugu

Ta by se dala rozdělit na šest základních etap. Z původního oblaku plynu a prachu nejprve vzniklo v nejvzdálenější části Sluneční soustavy prvotní těleso. Nacházel se v něm nejrůznější materiál - a také chemické prvky, které byly nestabilní (radioaktivní izotopy). Díky jejich rozpadu se původní asteroid zahříval. Vzhledem k tomu, že ho z části tvořil led, došlo k tání. V asteroidu se utvořily zásobníky tekuté vody, která mohla mít až teplotu 50 °C. To zjistili vědci díky existenci minerálů, které se tvoří právě jen v přítomnosti tekuté vody. 

Následně se původní těleso začalo ochlazovat, když se radioaktivní materiál vyčerpal a už dále nezásoboval asteroid teplem. 

Poté muselo dojít k ještě drastičtějším změnám - do asteroidu narazilo jiné vesmírné těleso a roztříštilo ho. Vědci totiž zjistili, že část materiálu se formovala v úplně jiných podmínkách - daleko blíže ke Slunci a při mnohem vyšších teplotách (řádově 1000 °C). 

Z úlomků obou těles se pak poskládal dnešní asteroid Ryugu, který tedy dnes právem připomíná … jen velkou hromadu špinavé suti.