В образце пыли с околоземного астероида Рюгу, который был исследован и изучен японской миссией Hayabusa2 в 2020 году, обнаружен неожиданный минерал. Его присутствие может опровергнуть десятилетия устоявшихся представлений об условиях формирования некоторых астероидов.

Речь идет о джерфишерите (произносится как джер-фиш-ерит), названном в честь американского минералога Дэниела Джерома Фишера. Это сульфид железа и никеля, содержащий калий. Обычно он встречается в астероидах и метеоритах, известных как энстатитовые хондриты. Они довольно редки и сформировались во внутренней части Солнечной системы около 4,6 миллиардов лет назад при температурах выше 350°C.

Поэтому представьте удивление исследователей под руководством планетолога Масааки Мияхары из Университета Хиросимы, когда они обнаружили джерфишерит в образце с Рюгу — углеродистом CI-хондрите, который, напротив, образовался в холодных условиях внешней Солнечной системы.

«Это всё равно что найти тропическое семя в арктическом льду — это указывает либо на неожиданные локальные условия, либо на дальнюю транспортировку в ранней Солнечной системе», — заявил Мияхара.

Считается, что CI-хондриты, такие как Рюгу, прошли совершенно иную историю по сравнению с энстатитовыми хондритами. Предполагается, что Рюгу когда-то был частью более крупного планетезималя, но был выброшен в результате столкновения на ранних этапах эволюции Солнечной системы. Поскольку этот родительский объект сформировался во внешней части системы, он должен был содержать много водного и углекислотного льда.

Дополнительное тепло выделялось за счёт радиоактивного распада изотопов в его породах, что привело к таянию льда примерно через 3 миллиона лет после образования. Образовавшаяся жидкость изменила химический состав Рюгу, но критически важно, что температуры от этого нагрева, по оценкам, не превышали 50°C.

И тем не менее, в образцах Рюгу нашёлся джерфишерит.

Откуда он взялся?

Есть два возможных объяснения:

1. Джерфишерит попал на Рюгу в результате столкновения с энстатитовым хондритом.

2. Он образовался прямо на астероиде — но для этого потребовались бы калийсодержащие жидкости и сульфиды железа-никеля при температурах свыше 350°C.

Изотопный анализ мог бы прояснить происхождение минерала, но пока таких данных нет. Однако, основываясь на проведённых исследованиях, команда Мияхары склоняется к тому, что джерфишерит всё-таки сформировался на самом Рюгу. Но как возникли условия для этого? Пока это остаётся загадкой.

«Обнаружение джерфишерита в образце Рюгу говорит о том, что материалы с разной историей формирования могли смешаться на ранних этапах эволюции Солнечной системы, или же что на Рюгу существовали локальные, химически неоднородные условия, которые ранее не учитывались», — пояснил Мияхара. «Это открытие ставит под сомнение представление о том, что Рюгу химически однороден, и поднимает новые вопросы о сложности примитивных астероидов».

Теперь учёные перепроверят другие образцы с Рюгу, чтобы выяснить, является ли джерфишерит единичной аномалией или же есть дополнительные свидетельства его образования in situ.

Разгадка этой тайны не только прольёт свет на историю астероида, но и поможет лучше понять:

• где и как формировались минералы в протопланетном диске 4,6 млрд лет назад,

• как они смешивались, образуя астероиды и планеты,

• и какие химические процессы происходили на этих телах.

Таким образом, это открытие может переписать химическую историю Солнечной системы.