بيانات الاستشعار عن بعد تسلط الضوء على متى وكيف فقد الكويكب ريوغو مياهه

Hayabusa2 spacecraft and asteroid Ryugu

بروفيدنس، رود آيلاند [جامعة براون] -- في الشهر الماضي، أعادت مهمة هايابوسا2 اليابانية مجموعة من الصخور التي جُمعت من كويكب قريب من الأرض يُسمى ريوغو. وبينما بدأت التحليلات لتلك العينات التي أُعيدت للتو، يستخدم الباحثون بيانات من أدوات المركبة الفضائية الأخرى للكشف عن تفاصيل جديدة حول ماضي الكويكب.

في دراسة نُشرت في مجلة Nature Astronomy، يقدم الباحثون تفسيرًا لسبب عدم غنى ريوغو بالمعادن الحاملة للمياه كما هو الحال في بعض الكويكبات الأخرى. تقترح الدراسة أن الجسم الأم القديم الذي تشكل منه ريوغو قد جف على الأرجح في حدث تسخين ما قبل أن يتشكل ريوغو، مما جعل ريوغو نفسه أكثر جفافًا مما كان متوقعًا.

"أحد الأشياء التي نحاول فهمها هو توزيع المياه في النظام الشمسي المبكر، وكيف يمكن أن تكون تلك المياه قد وصلت إلى الأرض"، قال رالف ميليكن، عالم الكواكب في جامعة براون والمؤلف المشارك للدراسة. "يُعتقد أن الكويكبات الحاملة للمياه قد لعبت دورًا في ذلك، لذا من خلال دراسة ريوغو عن قرب وإعادة عينات منه، يمكننا فهم أفضل لوفرة وتاريخ المعادن الحاملة للمياه على هذا النوع من الكويكبات."

أحد الأسباب التي جعلت ريوغو يُختار كوجهة، يقول ميليكن، هو أنه ينتمي إلى فئة من الكويكبات التي تكون داكنة اللون ويُشتبه في أنها تحتوي على معادن حاملة للمياه ومركبات عضوية. يُعتقد أن هذه الأنواع من الكويكبات هي الأجسام الأم المحتملة للنيازك الداكنة الحاملة للمياه والكربون المعروفة باسم الكوندريتات الكربونية. تمت دراسة تلك النيازك بتفصيل كبير في المختبرات حول العالم لعقود عديدة، ولكن لا يمكن تحديد بأي يقين من أي كويكب قد تأتي نيزك كوندريتي كربوني معين.

مثلت مهمة هايابوسا2 المرة الأولى التي يتم فيها جمع عينة من أحد هذه الكويكبات المثيرة للاهتمام وإعادتها إلى الأرض. لكن الملاحظات التي أجرتها هايابوسا2 أثناء طيرانها بجانب الكويكب تشير إلى أنه قد لا يكون غنيًا بالمياه كما توقع العلماء في البداية.

هناك عدة أفكار متنافسة حول كيف ومتى قد يكون ريوغو قد فقد بعض مياهه. ريوغو هو كومة من الأنقاض - تجمع فضفاض من الصخور تمسكها الجاذبية. يعتقد العلماء أن هذه الكويكبات تتشكل على الأرجح من الحطام الناتج عن تفكك الكويكبات الأكبر والأكثر صلابة بسبب حدث تصادم كبير. لذا من الممكن أن تكون إشارة المياه التي تُرى على ريوغو اليوم هي كل ما تبقى من كويكب أم أكثر غنى بالمياه قد جف بسبب حدث تسخين ما.

لكن من الممكن أيضًا أن يكون ريوغو قد جف بعد اضطراب كارثي وإعادة تشكيله ككومة من الأنقاض. من الممكن أيضًا أن يكون ريوغو قد مر ببعض الدورات القريبة من الشمس في ماضيه، مما قد يكون قد سخنه وجفف سطحه.

كانت المركبة الفضائية هايابوسا2 مزودة بمعدات يمكن أن تساعد العلماء في تحديد أي من السيناريوهات كان أكثر احتمالًا. خلال لقائها مع ريوغو في عام 2019، أطلقت هايابوسا2 قذيفة صغيرة على سطح الكويكب. أحدث الاصطدام حفرة صغيرة وكشف عن صخور مدفونة في الطبقة التحتية. باستخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة، الذي يمكنه اكتشاف المعادن الحاملة للمياه، تمكن الباحثون من مقارنة محتوى المياه في الصخور السطحية مع تلك الموجودة في الطبقة التحتية.

أظهرت البيانات أن إشارة المياه في الطبقة التحتية كانت مشابهة جدًا لتلك الموجودة في السطح الخارجي. هذا الاكتشاف يتوافق مع فكرة أن الجسم الأم لريوغو قد جف، بدلًا من السيناريو الذي جف فيه سطح ريوغو بسبب الشمس.

"من المتوقع أن يحدث التسخين بدرجة حرارة عالية من الشمس غالبًا على السطح ولا يخترق بعيدًا في الطبقة التحتية"، قال ميليكن. "لكن ما نراه هو أن السطح والطبقة التحتية متشابهان إلى حد كبير وكلاهما فقير نسبيًا في المياه، مما يعيدنا إلى فكرة أن الجسم الأم لريوغو قد تم تغييره."

ومع ذلك، يحتاج الباحثون إلى المزيد من العمل لتأكيد الاكتشاف. على سبيل المثال، يمكن أن يؤثر حجم الجسيمات المستخرجة من الطبقة التحتية على تفسير قياسات المطياف.

"قد يكون للمادة المستخرجة حجم حبيبات أصغر مما هو موجود على السطح"، قال تاكاهيرو هيروي، باحث أول في جامعة براون والمؤلف المشارك للدراسة. "يمكن أن يجعل تأثير حجم الحبيبات هذه المادة تبدو أغمق وأكثر احمرارًا من نظيرتها الخشنة على السطح. من الصعب استبعاد تأثير حجم الحبيبات باستخدام الاستشعار عن بعد."

لحسن الحظ، المهمة ليست مقتصرة على دراسة العينات عن بعد. نظرًا لأن هايابوسا2 أعادت العينات بنجاح إلى الأرض في ديسمبر، فإن العلماء على وشك الحصول على نظرة أقرب بكثير إلى ريوغو. قد تصل بعض تلك العينات قريبًا إلى مختبر تجربة الانعكاس التابع لناسا (RELAB) في جامعة براون، الذي يديره هيروي وميليكن.

يقول ميليكن وهيروي إنهما يتطلعان إلى معرفة ما إذا كانت التحليلات المخبرية ستؤكد نتائج الاستشعار عن بعد للفريق.

"إنها سيف ذو حدين لإعادة العينات"، قال ميليكن. "كل تلك الفرضيات التي نضعها باستخدام بيانات الاستشعار عن بعد سيتم اختبارها في المختبر. إنه أمر مثير للغاية، لكنه ربما يكون أيضًا مقلقًا بعض الشيء. شيء واحد مؤكد، نحن على وشك أن نتعلم الكثير عن الروابط بين النيازك والكويكبات الأم."

### Nature Astronomy 10.