Жидкая вода присутствовала на поверхности астероида-прародителя околоземного объекта Рюгу гораздо позже, чем предполагали ученые. К такому выводу пришла международная команда исследователей, изучив образцы пород, доставленные на Землю японским зондом «Хаябуса-2» в декабре 2020 года.

Углеродистые астероиды, такие как Рюгу, по форме напоминающий волчок, формировались из льда и пыли во внешней Солнечной системе около 4,6 млрд лет назад, в эпоху рождения планет. Их считают «капсулами времени», сохранившими нетронутое вещество ранней Солнечной системы. Ранее считалось, что вода на таких телах существовала лишь в первые миллионы лет их истории. Однако анализ образцов Рюгу показал, что жидкость текла по его поверхности спустя целый миллиард лет после образования астероида. Это открытие может изменить представления о формировании планет и подтвердить гипотезу о доставке воды на молодую Землю древними астероидами.

Химическая загадка Рюгу
Ключом к открытию стало изучение изотопов лютеция и гафния в породах Рюгу. Эти элементы служат «радиоактивными часами»: их соотношение позволяет определить возраст геологических процессов. В образцах обнаружили аномально высокое содержание гафния по сравнению с лютецием. Это указывает на то, что лютеций вымывался из пород потоком жидкости. Ученые пришли к выводу, что вода, вероятно, появилась после столкновения родительского тела Рюгу с другим объектом. Удар расколол астероид и растопил подповерхностный лед, позволив воде циркулировать в трещинах. Позже это же событие, возможно, привело к фрагментации родительского тела и рождению Рюгу.

«Мы ожидали, что химический состав Рюгу будет схож с изученными метеоритами, но всё оказалось иначе, — пояснил Цуёси Иидзука из Токийского университета. — Это заставило нас пересмотреть сроки существования воды на астероидах. Очевидно, она сохранялась там гораздо дольше, чем считалось».

Следы воды размером с рисовое зерно
Исследование стало возможным благодаря новым методам анализа микроскопических образцов — их общий размер не превышал доли рисового зерна. Ученые разработали технологии сверхточного разделения элементов и измерения изотопов. «Нам пришлось создать методы, минимизирующие потерю вещества, чтобы выделить несколько элементов из одного фрагмента», — отметил Иидзука.

Значение для Земли
Открытие предполагает, что углеродистые астероиды содержали больше воды, чем считалось. Это усиливает теорию о том, что они были основным источником воды для молодой Земли, повлияв на формирование океанов и атмосферы. «Если подобные Рюгу тела сохраняли лед миллиарды лет, это меняет наши представления о „исходных материалах“ Земли», — добавил Иидзука.

Планы на будущее
Следующий шаг — изучение фосфатных прожилок в образцах Рюгу для точного определения времени водной активности. Также ученые сравнят данные с образцами астероида Бенну, доставленными миссией NASA OSIRIS-REx в 2023 году. Это поможет понять, была ли «поздняя» вода уникальной для Рюгу или характерна для других астероидов.

Исследование опубликовано 10 сентября 2024 года в журнале Nature. Его результаты не только переписывают историю Солнечной системы, но и проливают свет на условия, сделавшие Землю обитаемой.