162173 Ryugu -162173 Ryugu

162173 Ryugu
Ryugu kolorowe.jpg
Kolorowe zdjęcie Ryugu wykonane przez Hayabusa2 , 2018
Odkrycie
Odkryty przez LINIOWY
Strona odkrywców ETS firmy Lincoln Lab
Data odkrycia 10 maja 1999 r.
Oznaczenia
(162173) Ryugu
Wymowa / r ja ˈ uː ɡ /
japoński:  [ɾjɯːɡɯː]
Nazwany po
Ryūgū
( „Smoczy pałac”)
1999 JU 3
Apollo  · NEO  · PHA
Charakterystyka orbity
Epoka 12 grudnia 2011 ( JD 2455907.5)
Parametr niepewności 0
Łuk obserwacyjny 30,32 rok (11 075 d)
Aphelion 1.4159 AU
Peryhelium 0,9633 PLN
1.1896 AU
Ekscentryczność 0,1902
1,30 roku (474 ​​dni)
3,9832 °
0° 45 m 34,56 s / dzień
Nachylenie 5,8837°
251,62 °
211.43°
Ziemia  MOID 0,0006 j.a. (0,2337 LD )
Charakterystyka fizyczna
Średnia średnica
0,865 ± 0,015  km
0,87 km
0,90 ± 0,14 km
0,92 ± 0,12 km
0,980 ± 0,029 km
1,13 ± 0,03 km²
Tom 0,377 ± 0,005 km 3
Masa (4,50 ± 0,06) × 10 11  kg
Średnia gęstość
1,19 ± 0,03 g cm -3
1/80 000 g
7,627 ± 0,007 godz
0,037 ± 0,002
0,042 ± 0,003
0,047 ± 0,003
0,063 ± 0,020
0,07 ± 0,01
0,078 ± 0,013
SMASS = C g  · C  · C b
18,69 ± 0,07 (R)
18,82
19,2
19,25 ± 0,03
19,3

162173 Ryugu , tymczasowe oznaczenie 1999 JU 3 , jest obiektem zbliżonym do Ziemi i potencjalnie niebezpieczną asteroidą z grupy Apollo . Mierzy około 1 kilometra (0,62 mil) średnicy i jest ciemnym obiektem rzadkiego typu widmowego Cb, o właściwościach zarówno asteroidy typu C, jak i typu B. W czerwcu 2018 roku na asteroidę dotarła japońska sonda Hayabusa2 . Po wykonaniu pomiarów i pobraniu próbek, Hayabusa2 opuścił Ryugu na Ziemię w listopadzie 2019 r. i zwrócił kapsułę z próbką na Ziemię 5 grudnia 2020 r.

Historia

Odkrycie i nazwa

Ryugu został odkryty 10 maja 1999 roku przez astronomów z Lincoln Near-Earth Asteroid Research w ETS Lincoln Lab w pobliżu Socorro w stanie Nowy Meksyk w Stanach Zjednoczonych. Nadano jej tymczasowe oznaczenie 1999 JU 3 . Asteroida została oficjalnie nazwana „Ryugu” przez Minor Planet Center w dniu 28 września 2015 r. ( MPC 95804 ). Nazwa nawiązuje do Ryūgū-jō (Pałac Smoka), magicznego podwodnego pałacu w japońskiej opowieści ludowej . W opowieści rybak Urashima Tarō podróżuje do pałacu na grzbiecie żółwia, a kiedy wraca, niesie ze sobą tajemnicze pudełko , podobnie jak powracający z próbkami Hayabusa2 .

Historia geologiczna

Ryugu powstał jako część rodziny asteroid , należącej do Eulalii lub Polany . Te rodziny asteroid są prawdopodobnie fragmentami poprzednich zderzeń asteroid. Duża liczba głazów na powierzchni sprzyja katastrofalnemu rozerwaniu ciała macierzystego. Rodzic Ryugu prawdopodobnie doświadczył odwodnienia z powodu wewnętrznego ogrzewania i musiał powstać w środowisku bez silnego pola magnetycznego. Po tym katastrofalnym rozerwaniu część powierzchni została ponownie ukształtowana przez szybki obrót asteroidy tworzącej grzbiet równikowy (Ryujin Dorsum). Jedynie zachodnie wybrzuszenie pozostało jako starsza konstrukcja. Mamy nadzieję, że próbki powierzchniowe pomogą ujawnić więcej geologicznej historii asteroidy.

Charakterystyka

Orbita

Pochodzenie 162173 Ryugu może pochodzić z 495 Eulalia lub 142 Polana .
   Słońce  ·    Ziemia  ·    162173 Ryugu  ·    142 Polana  ·    495 Eulalia

Ryugu okrąża Słońce w odległości 0,96-1,41 AU raz na 16 miesięcy (474 ​​dni; półoś wielka 1,19 AU). Jej orbita ma mimośród 0,19 i nachylenie 6 ° w stosunku do ekliptyki . Ma minimalną odległość przecięcia orbity z Ziemią 95,443,442 km (0,000638 AU), co odpowiada 0,23 odległości księżycowej .

Fizyczny

Wczesna analiza z 2012 roku przeprowadzona przez Thomasa G. Müllera i in. wykorzystał dane z wielu obserwatoriów i zasugerował, że asteroida była „prawie kulista”, co utrudnia precyzyjne wnioskowanie, z rotacją wsteczną , efektywną średnicą 0,85–0,88 km (0,528 mil) i geometrycznym albedo od 0,044 do 0,050 . Oszacowali, że wielkość ziarna materiałów powierzchniowych wynosi od 1 do 10 mm.

Wstępne zdjęcia wykonane przez sondę Hayabusa2 podczas podejścia na odległość 700 km (430 mil) zostały opublikowane 14 czerwca 2018 r. Ujawniły one ciało w kształcie rombu i potwierdziły jego wsteczną rotację. Między 17 a 18 czerwca 2018 r. Hayabusa2 przebyła odległość z 330 do 240 km (210 do 150 mil) od Ryugu i wykonała serię dodatkowych zdjęć z bliższego podejścia. Astronom Brian May stworzył stereoskopowe obrazy z danych zebranych kilka dni później. Po kilku miesiącach badań naukowcy z JAXA doszli do wniosku, że Ryugu to w rzeczywistości kupa gruzu , a około 50% jego objętości to pusta przestrzeń.

Przyspieszenie grawitacyjne na równiku zostało ocenione na około 0,11 mm/s2 , wzrastając do 0,15 mm/s2 na biegunach. Masę Ryugu szacuje się na 450 milionów ton. Asteroida ma objętość 0,377 ± 0,005 km 3 i gęstość nasypową 1,19 ± 0,03 g/cm 3 w oparciu o model kształtu.

Kształt

Sekwencja obrazów przedstawiająca obrót Ryugu

Ryugu ma okrągły kształt z grzbietem równikowym , zwany Ryujin Dorsum. Ryugu to asteroida w kształcie wirującego topu, podobna do Bennu . Grzbiet jest kształtowany przez silne siły odśrodkowe . Zachodnia strona ma inny kształt niż reszta asteroidy. Strona zachodnia, zwana też wybrzuszeniem zachodnim, ma gładką powierzchnię z ostrą kalenicą równikową. Modele wykazały, że materiał podpowierzchniowy jest strukturalnie nienaruszony i rozluźniony w zgrubieniu zachodnim, podczas gdy inne regiony są bardziej wrażliwe na uszkodzenia strukturalne. Wschodnia i zachodnia strona Ryugu graniczy z Tokoyo i Horai Fossae. Różnice strukturalne wynikają ze zmian strukturalnych w historii asteroid. Osuwiska i zmiany wewnętrzne zmieniły kształt asteroidy podczas fazy szybkiego obrotu. Zachodnie wybrzuszenie to region, który nie został dotknięty tymi siłami przekształcania.

Powierzchnia

Obrazy powierzchni asteroidy wykonane za pomocą Hayabusa2

Obserwacje z Hayabusa2 wykazały, że powierzchnia Ryugu jest bardzo młoda i ma wiek 8,9 ± 2,5 miliona lat na podstawie danych zebranych ze sztucznego krateru, który został utworzony za pomocą materiału wybuchowego przez Hayabusa2 .

Powierzchnia Ryugu jest porowata i nie zawiera lub zawiera bardzo mało kurzu. Pomiary radiometrem na pokładzie MASCOT o nazwie MARA wykazały niską przewodność cieplną głazów. Był to pomiar in situ wysokiej porowatości materiału głazowego. Wynik ten pokazał, że większość meteorytów pochodzących z asteroid typu C jest zbyt delikatna, aby przetrwać wejście w ziemską atmosferę . Obrazy z kamery MASCOT, która nazywa się MASCam, pokazały, że powierzchnia Ryugu zawiera dwa różne, prawie czarne typy skał o niewielkiej wewnętrznej spójności , ale nie wykryto pyłu. Jeden rodzaj materiału skalistego na powierzchni jest jaśniejszy, ma gładką powierzchnię i ostre krawędzie. Drugi rodzaj skały jest ciemny i ma kalafiorową, kruszącą się powierzchnię. Ciemny typ skały ma ciemną matrycę z małymi, jasnymi, spektralnie różnymi inkluzjami. Inkluzje wyglądają podobnie do chondrytów CI . Nieoczekiwany efekt uboczny silników Hyabusa2 ujawnił powłokę ciemnego, drobnoziarnistego czerwonego materiału. W próbkach pobranych na Ryugu ze statku kosmicznego Hayabusa2 naukowcy odkryli 20 różnych aminokwasów, budulec życia.

Kratery

Ryugu ma 77 kraterów na powierzchni. Ryugu pokazuje zmiany gęstości kraterów, których nie można wytłumaczyć przypadkowością kraterów. Jest więcej kraterów na niższych szerokościach geograficznych i mniej na wyższych szerokościach geograficznych oraz mniej kraterów w zgrubieniu zachodnim (160°E – 290°E) niż w regionie wokół południka (300°E – 30°E). Ta zmiana jest postrzegana jako dowód skomplikowanej historii geologicznej Ryugu. Na powierzchni znajduje się jeden sztuczny krater, który został celowo utworzony przez mały impaktor podręczny (SCI), który został wdrożony przez Hayabusa2 . SCI wystrzeliło 2 kg miedzianą masę na powierzchnię Ryugu 5 kwietnia 2019 r. Sztuczny krater pokazał ciemniejszy materiał podpowierzchniowy. Utworzył wyrzut o grubości 1 cm i wydobył materiał z głębokości do 1 metra.

Głazy

Ryugu zawiera 4400 głazów o rozmiarze większym niż 5 metrów. Ryugu ma więcej dużych głazów na powierzchnię niż Itokawa czy Bennu , około jeden głaz większy niż 20 metrów na 50 km2 . Głazy przypominają fragmenty uderzeń laboratoryjnych. Duża liczba głazów tłumaczy się katastrofalnym rozerwaniem większego ciała rodzicielskiego Ryugu. Największy głaz, zwany Otohime, ma wymiary ~160 × 120 × 70 mi jest zbyt duży, aby można go było wytłumaczyć głazem wyrzuconym z krateru.

Pole magnetyczne

Nie wykryto pola magnetycznego w pobliżu Ryugu w skali globalnej ani lokalnej. Pomiar ten opiera się na magnetometrze na pokładzie MASCOT , który nazywa się MasMag. To pokazuje, że Ryugu nie generuje pola magnetycznego, co wskazuje, że większe ciało, z którego został rozdrobniony, nie zostało wygenerowane w środowisku o silnym polu magnetycznym. Wyniku tego nie można jednak uogólnić na asteroidy typu C , ponieważ wydaje się, że powierzchnia Ryugu została odtworzona w wyniku katastrofalnego rozerwania.

Cechy powierzchni

Według stanu na sierpień 2019 r. istnieje 13 cech powierzchni, które zostały nazwane przez IAU. Trzy miejsca lądowania nie zostały oficjalnie potwierdzone, ale JAXA określa je konkretnymi nazwami w mediach. Tematem funkcji na Ryugu są „historie dla dzieci”. Ryugu był pierwszym obiektem, który wprowadził typ cech znany jako Saxum , odnoszący się do dużych głazów znalezionych na powierzchni Ryugu.

Kratery

Funkcja Nazwany po
Brabo Silvius Brabo
Cendrillon Cendrillon
Kibidango Kibi dango w Momotaro
Kintaro Kintarō
Kolobok Kolobok
Momotaro Momotaro
Urashima Urashima Taro

Dorsa

Grzbiet to grzbiet. Na Ryugu jest pojedynczy dorsum.

Funkcja Nazwany po
Ryujin Dorsum Ryujin

Fossae

Fossa to funkcja podobna do rowu.

Funkcja Nazwany po
Horai Fossa Penglai
Tokojo Fossa Tokio

saksoński

Saxum to duży głaz. Ryugu to pierwszy obiekt astronomiczny, któremu nadano nazwę. Zespół JAXA nieoficjalnie nazwał dwa głazy „Styx” i „Small Styx”; nie wiadomo, czy nazwy te zostaną przedłożone do zatwierdzenia przez IAU. Obie nazwy odnoszą się do rzeki Styks .

Funkcja Nazwany po
Catafo Saxum Catafo , z baśni ludowych Cajun
Ejima Saxum Ejima , miejsce, w którym Urashima Taro uratował żółwia
Otohime Saxum Otohime

Miejsca lądowania

JAXA nadała nieformalne nazwy określonym miejscom wyładunku i zbiórki.

Funkcja Nazwany po Uwagi
Alicja w Krainie Czarów Alicja w Krainie Czarów Miejsce lądowania MASCOT
Trytonis Jezioro Trytonis lądowisko MINERVA-II1, początkowo określane jako „Trinitas”; od lutego 2019 r. zostało to poprawione.
Tamatebako Tamatebako Miejsce pierwszego pobrania próbki
Uchide-no-Kozuchi Uchide nie kozuchi Miejsce pobrania drugiej próbki

Misja Hayabusa2

Animacja orbity Hayabusa2 z 3 grudnia 2014 r.
  Hayabusa2   162173 Ryugu   Ziemia   Słońce

Statek kosmiczny Japan Aerospace Exploration Agency ( JAXA ) Hayabusa2 został wystrzelony w grudniu 2014 roku i pomyślnie dotarł do asteroidy 27 czerwca 2018 roku. W grudniu 2020 roku zwrócił materiał z asteroidy na Ziemię.

Misja Hayabusa2 obejmuje cztery łaziki z różnymi instrumentami naukowymi. Łaziki nazywają się HIBOU (aka Rover-1A), OWL (aka Rover-1B), MASCOT i Rover-2 (aka MINERVA-II-2). 21 września 2018 r. z Hayabusa2 wypuszczono pierwsze dwa z tych łazików, HIBOU i OWL (razem łaziki MINERVA-II-1), które przeskakują wokół powierzchni asteroidy . Po raz pierwszy misja zakończyła udane lądowanie na szybko poruszającym się ciele asteroidy.

3 października 2018 r. niemiecko-francuski lądownik Mobile Asteroid Surface Scout ( MASCOT ) z powodzeniem dotarł do Ryugu, dziesięć dni po wylądowaniu łazików MINERVA. Jego misja była krótkotrwała, jak planowano; Lądownik miał tylko 16 godzin pracy na baterii i nie miał możliwości doładowania.

Hayabusa2 wylądował na krótko 22 lutego 2019 r. na Ryugu, wystrzelił mały pocisk tantalowy w powierzchnię, aby zebrać chmurę szczątków powierzchniowych w rogu do pobierania próbek, a następnie powrócił do swojej pozycji zatrzymania. Drugie pobranie próbki było pod powierzchnią i obejmowało wystrzelenie dużego miedzianego pocisku z wysokości 500 metrów w celu odsłonięcia nieskazitelnego materiału. Po kilku tygodniach wylądował 11 lipca 2019 r., aby pobrać próbki materiału podpowierzchniowego, używając tuby próbnika i pocisku tantalowego.

Ostatni łazik, Rover-2 lub MINERVA-II-2, zawiódł przed wypuszczeniem z orbitera Hayabusa2 . Został rozmieszczony 2 października 2019 r. na orbicie wokół Ryugu w celu wykonania pomiarów grawitacyjnych. Uderzył w asteroidę kilka dni po uwolnieniu.

13 listopada 2019 r. do Hayabusa2 wysłano polecenia, aby opuścić Ryugu i rozpocząć podróż powrotną na Ziemię. W dniu 6 grudnia 2020 r. (czasu australijskiego) kapsuła zawierająca próbki wylądowała w Australii i po krótkim przeszukaniu została odzyskana.

Próbki Ryugu zwrócone przez Hayabusa2

Przed powrotem kapsułki z próbką oczekiwano, że ilość próbki będzie wynosić co najmniej 0,1 g. Opis całej próbki zbiorczej miał zostać wykonany przez JAXA w ciągu pierwszych sześciu miesięcy. 5 % wag . próbki zostanie przydzielone do szczegółowej analizy przez JAXA. 15% wag. zostanie przeznaczone na wstępną analizę, a 10% wag. na analizę „fazy 2” wśród japońskich grup badawczych. W ciągu roku NASA (10 wt%) i międzynarodowe grupy badawcze „fazy 2” (5 wt%) otrzymają swój przydział. 15% wag. zostanie przeznaczone na propozycje badawcze w drodze międzynarodowego ogłoszenia o możliwościach. 40% wag. próbki będzie przechowywane nieużywane do przyszłej analizy.

Po powrocie kapsułki z próbką ilość pobranej próbki wyniosła około 5,4 g. Ponieważ było to 50 razy więcej niż przewidywano, plan przydziału został dostosowany tak, aby: 2% wag. do szczegółowej analizy JAXA; 6% wag. do analizy początkowej; 4% wag. dla analizy „fazy 2” przeprowadzonej przez japońskie grupy badawcze; 10% wag. dla NASA; 2% wag. dla międzynarodowych grup badawczych „fazy 2”; 1% wag. na zasięg publiczny; 15% wag. na międzynarodowe ogłoszenie szansy; a 60% wag. zostanie zachowanych do przyszłej analizy.

Zobacz też

Bibliografia

Uwagi

Cytaty

Bibliografia

Zewnętrzne linki