Arizona Eyalet Universitesi ’nden (Arizona State University) iki kozmokimyacı, ilk defa bir asteroid orneğinin yuzeyinden alınan numunelerde suya rastladı. Ornekler Japon uzay probu Hayabusa tarafından toplanan Itokawa asteroidine ait.
Ekibin bulguları, dunya tarihinin başlarında benzer asteroitler tarafından sıkca yaratılan etkinin, gezegenimizdeki okyanusların neredeyse yarısını dışarıdan getirmiş olabileceğini soyluyor.
JAXA ’dan Amerikalı Bilim İnsanına Jest
Science Advances ’te 1 Mayıs ’ta yayınlanan makalenin başyazarı olan ve ASU Dunya ve Uzay Araştırmaları Okulu ’ndan (ASU ’s School of Earth and Space Exploration) doktora sonrası araştırmacı olarak bulunan Ziliang Jin; “İncelediğimiz numunelerin, bizim kendi guneş sistemimizdeki ortalama nesnelere gore su bakımından cok daha zengin olduğunu gorduk” dedi.
Calışmanın ortak yazarı ve Jin ile aynı okulda Yardımcı Docent olarak gorev yapan Maitrayee Bose; “Japon uzay ajansı JAXA ’nın Itokawa ’dan toplanan 5 parcayı, bir ABD ’li araştırmacı ile paylaşmaya istekli olması bir ayrıcalıktı” diyor. “Ayrıca bu okulumuz icin de iyi bir şey.”
Ekibin Itokawa orneklerinde su arama fikri Hayabusa projesi icin de surpriz oldu.
Bose, “Bunu onerene kadar, hic kimse su aramayı duşunmemişti” dedi. “Onsezilerimizi değmiş olduğunu bildirmekten dolayı mutluyum.”
NanoSIMS
Ekip, 5 numunenin 2 ’sinden mineral piroksen buldu.
Yeryuzunden gelen orneklerde, piroksenler kristal yapılarında su icerirler. Bose ve Jin, Itokawa parcacıklarında da su izleri olabileceğinden şupheleniyorlardı, ancak tam olarak ne kadar olduğunu bilmek istediler. Itokawa; ısınma, soğuma, coklu carpışmalar, şoklar ve parcalanmalar gibi zorlu bir gecmişe sahipti. Bunlar minerallerin sıcaklığını yukseltir ve suyu kaybetmelerine neden olurlar.
Her biri bir insan sacı kalınlığının yarısı kadar olan numuneleri incelemek icin ekip, ASU ’nun Nanoolcekli İkincil İyon Kutle Spektrometresi ’ni (Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometer “NanoSIMS”) kullandı ve boylece bu minik mineral tanelerini buyuk hassasiyetle olcebildiler.
NanoSIMS olcumleri, numunelerin beklenmedik bir şekilde su acısından zengin olduğunu ortaya cıkardı. Ayrıca araştırmacılar, Itokawa gibi normal şartlarda kuru asteroitlerin bile bilim insanlarının varsaydığından daha fazla su icerdiğini one suruyorlar.
Parcalanmış dunyalardan kopup gelen su
Itokawa, yaklaşık 1.800 feet uzunluğunda ve 700 — 1000 feet genişliğinde yer fıstığı şeklinde bir asteroittir. Guneş — Dunya arasındaki mesafenin ortalama 1,3 katı kadarlık bir yorungede guneşin etrafını 18 ayda dolaşır.
Itokawa ’nın izlediği yol, onu dunyanın yorungesinin icine ve en uzaktayken de Mars ’ın bir miktar otesine surukluyor.
Itokawa ’nın dunya teleskoplarındaki spektrumuna dayanarak, ilim insanları onu S sınıfına yerleştirmektedirler. Bu; carpışmalarda parcalanan S tipi asteroitlerden parcalar olduğu duşunulen taşlı meteorlarla bağlantı kurar.
Bose “S tipi asteroitler, asteroit kuşağındaki en yaygın nesnelerden biridir” diyor. “Başlangıcta Guneş — Dunya arası mesafenin 3 ’te 1 ’i ile 3 katı arasındaki bir mesafede oluştular.”
Ayrıca Bose, bu asteroitlerin kucuk olmalarına rağmen her turlu suyu ve ucucu materyali tutabildiklerini de ekliyor.
Muses Denizi Jin ve Bose tarafından araştırılan numuneler, Itokawa ’nın ortasındaki puruzsuz alan olan “Muses Sea” bolgesinden toplandı.
“Fotoğraf: Japan Aerospace Exporation Agency” Itokawa yapısında birbiri icine dağılmış bir cift moloz yığınını andırıyor. İki ana lobu var. Her ikisi de aşınmış kaya parcalarıyla sabitlenmiş. Aralarında da bir bolum var ve asteroid icindeki yoğunluk dağılımı beklenileceği gibi homojen değil.
Jin ve Bose bugunku Itokawa ’nın en az 12 mil genişliğinde bir ana cisim parcasının kalıntısı olduğunu duşunuyor. Onlara gore bu ana cisim 1.000 — 1.500 Fahrenayt derecelik bir sıcaklığa maruz kaldı. Bu ana parca ayrıca, derin uzayın tekinsiz bolgelerinde yaşadığı bir dizi carpışma ve şoktan dolayı cok acı cekti. Nihayetinde ise son bir darbeyle parcalandı. Sonrasında bu parcalardan iki tanesi birleşti ve yaklaşık 8 milyon yıl once mevcut boyutuna ve şekline ulaşan Itokawa ’yı meydana getirdi.
Bose, “Analiz ettiğimiz numuneler, Itokawa ’nın “Muses Denizi” adlı bir bolumunden geldi” diyor. “Asteroit uzerinde puruzsuz ve toz kaplı bir alan.”
Molekuler izler bizlere asteroitin gecmişini anlatıyor
Jin acıklamalarına devam ediyor:
“Ornekler Itokawa ’nın yuzeyinden toplandı. Ancak bu granullerin orijinal ana govde icinde nerede bulunduklarını bilmiyoruz. Yine de en iyi tahminimiz asteroit icinde 100 metreden daha derinlerde gomulu oldukları.”
Jin ’le beraber bir dizi bilim insanı bu sonucları onemsiyor. Cunku ana asteroid parcası felaket bir bozulmayla parcalanırken; ortaya cıkan kucuk granuller, uzayda yoğun radyasyona ve yuzeylerindeki mikrometeoritlere maruz kalmalarına rağmen numunelerden elde edilen mineraller; hala iclerindeki suyu kaybetmemiş olduklarını gosteriyor.
Ek olarak, Jin ’e gore “Mineraller dunyadakilerden farksız hidrojen izotop bileşenlerine sahipler.”
Bose, “Bu, S tipi asteroitler ve sıradan kondritlerin ana govdeleri muhtemelen uzaydaki karasal gezegenler icin kritik bir su kaynağı ve diğer bazı unsurlar anlamına geliyor” dedi. “Ve bunu yalnızca yuzey tozları ve kayalardan alınan kucuk numunelerin izotop olcumlerine bakarak soyleyebiliyoruz.”
“Bu da, bu asteroitleri keşif icin yuksek oncelikli hedefler haline getiriyor.”
Ornek Toplamalı Gorevler
Guneş sisteminin nasıl oluştuğunun bir resmini ceken bilim insanları ve kozmokimyacılar icin, asteroitler harika bir kaynaktır. Gezegensel sistem icin gerekli olan yapı taşları, guneş sistemi tarihinin ilk zamanlarından gelen ortak materyalleri icermekle birlikte, aralarında buyuk olcude değişiklikler de gosterirler.
Bose, “Gezegensel nesnelerin derinlemesine bir calışmasını gercekten yapmak istiyorsak, ornek toplamalı gorevler zorunludur” diyor.
“Itokawa ’ya yapılan Hayabusa gorevi, dunyanın oluşmasına yardım eden cisimlerin ucucu iceriği hakkındaki bilgimizi genişletti. Diğer yıldızların etrafındaki kayalık ekzoplanetler icin benzer bir su uretim mekanizmasının yaygın olması şaşırtıcı olmaz.”

Calışmanın orijinaline aşağıdaki bağlantıdan ulaşabilirsiniz.
Ziliang Jin, Maitrayee Bose. New clues to ancient water on Itokawa. Science Advances, 2019: Vol. 5, no. 5, eaav8106 DOI: 10.1126/sciadv.aav8106