Research press release

天文学:持ち帰られたリュウグウの試料の初見

Nature Astronomy

Astronomy: First look at Ryugu sample

炭素に富んだ小惑星リュウグウから地球に持ち帰られた最初の物質の分析結果について報告する2報の論文が、Nature Astronomy に掲載される。炭素に富んだ小惑星は、太陽系初期の歴史や、生命体の構成要素である有機物や含水鉱物の形成についての手掛かりをもたらす。

リュウグウは炭素に富んだ、ダイヤモンド型をした地球近傍小惑星で、直径はおよそ1キロメートルである。2020年12月、リュウグウの表面から採取された5.4グラムの物質が探査機はやぶさ2によって地球に持ち帰られた。

今回、宇宙航空研究開発機構の矢田達(やだ・とおる)たちは、リュウグウの試料を分析した2本の論文のうちの1つ目の論文で、この試料は非常に暗く(小惑星に当たった光のわずか2%しか反射しない)、その空隙率は46%であり、これまで研究されてきたどの小惑星よりも高いことを明らかにした。また、もう1つの論文では、Cédric Pilorgetたちが、可視光と赤外光の異なるスペクトル波長で画像を取得できる顕微鏡を用いて、試料の組成を決定した。その結果、この試料が、さまざまな有機物が埋め込まれた粘土のような水和組成物からなることが明らかになった。しかし、炭酸塩や揮発性化合物などの異なる物質で構成されている部分もあった。

これらの発見は、リュウグウの試料の微視的な不均質組成を明らかにするとともに、はやぶさ2によって行われたin situでの観測を支持し、リュウグウが巨視的には均一な構造と組成であり、炭素質コンドライト隕石に似ているが、より暗く、より多孔質で壊れやすいことを示唆している。著者たちは、この試料の成分が、現在までに実験室で利用できた最も始原的な物質の1つであり、太陽系の起源と進化を研究するための唯一の収集物であると同時に、将来的な惑星からの試料回収のモデルを示すものであると結論付けている。

An analysis of the first material brought back to Earth from a carbon-rich asteroid — Ryugu — is presented in two papers published in Nature Astronomy. Carbon-rich asteroids can provide clues about the early history of the Solar System and on the formation of organic and hydrated minerals — the building blocks of life.

Ryugu is a carbon-rich, diamond-shaped, near-Earth asteroid, that is about one kilometre in diameter. In December 2020, a 5.4 gram sample of material collected from the asteroid’s surface was returned to Earth by the Hayabusa2 spacecraft.

In the first of these two papers analysing the Ryugu sample, Toru Yada and colleagues discover that the sample is very dark — reflecting only 2% of the light that hits it — with a high porosity of 46%, greater than any meteorite studied so far. In the second paper, Cédric Pilorget and colleagues determine the composition of the sample using a microscope that can acquire images at different wavelengths of light in the visible and the infrared spectrums. The authors find that the sample is composed of a hydrated matrix, such as clay, with a variety of organics embedded in. However, some individual parts are made of different substances, such as carbonates or volatile compounds.

These findings reveal the microscopic heterogeneous composition of Ryugu samples, while confirming in situ observations made by Hayabusa2, suggesting that Ryugu is macroscopically uniform in structure and composition — resembling carbon-rich chondrite meteorites — but is darker, more porous and more fragile. The authors conclude that the contents of this sample appear to be among the most primordial material available in our laboratories to date, forming a unique collection for studying the origin and evolution of our Solar System, whilst representing a model for the return of samples from planets in the future.

doi: 10.1038/s41550-021-01550-6

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