Ryugu ve göktaşlarında gözden kaçan materyal, suyun antik kimyayı nasıl koruduğunu açıklayabilir

Erken güneş sistemindeki benzer kökenlere sahip olduğu düşünülen asteroit Ryugu ve bazı karbonlu meteorlar, erken güneş sisteminin kimyasal bileşimini oldukça iyi korudukları için kimyasal olarak “ilkel” malzemeler olarak biliniyorlar. Ancak bu kayalar oluştuktan sonra suyla yoğun bir şekilde reaksiyona girerek orijinal minerallerinin çoğunu yenilerine dönüştürdü.

Kayalar suyla reaksiyona girdiğinde elementler sıvının içinde çözünebilir veya bir yerden diğerine hareket ederek orijinal kimyasal bileşimi potansiyel olarak değiştirebilir. Bu görünüşte çelişkili kombinasyon (erken güneş sisteminin kimyasal bileşimini korurken suyla kapsamlı reaksiyon) uzun zamandır kozmokimyanın bulmacalarından biri olmuştur.

Kanazawa Üniversitesi ve Tokyo Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma ekibi, bu dünya dışı malzemeleri ayrıntılı olarak incelemek için büyük ölçekli senkrotron tesisleri KEK-PF ve SPring-8’de güçlü X ışınları kullandı. Bu uzun zamandır devam eden bilmeceye önemli bir ipucu sağlayabilecek, daha önce gözden kaçan bir materyali belirlediler.

Makale dergide yayınlandı İletişim Dünya ve Çevre.

Geleneksel mineralojik tabloda, ilkel karbonlu meteoritlerin sulu alterasyonu esas olarak serpantin ve saponit oluşumu açısından yorumlanmıştır. Bununla birlikte, senkrotron bazlı yumuşak X-ışını absorpsiyon spektroskopisini kullanan araştırmacılar, iyi bilinen serpantin ve saponite ek olarak, Ryugu’da ve karbonlu meteoritlerde, zayıf kristalli magnezyum silikat hidrata (MSH) benzeyen, daha önce yeterince tanınmayan bir bileşenin yaygın olduğunu buldular.

Kanazawa Üniversitesi’nden Keisuke Fukushi, “MSH’yi özellikle ilginç kılan şey, çok çeşitli magnezyum-silisyum oranlarını barındırabilmesidir” diyor. “Bu esneklik, ana asteroitlerdeki önceden var olan kimyasal farklılıkları silmeden su-kaya etkileşimlerinin nasıl ilerlediğini anlamanın anahtarı olabilir.”

Genel olarak farklı bileşimlere sahip malzemeler farklı sulu koşullar altında stabil olma eğilimindedir. Bununla birlikte, MSH’nin çözünürlüğüne ilişkin daha önce yayınlanmış verilerle birleştirilen laboratuvar deneyleri, farklı magnezyum-silikon oranlarına sahip MSH’nin benzer sulu koşullar altında var olabileceğini gösterdi. Numunelerde gözlenen serpantin ve saponit, bu daha kristalli minerallere dönüşmeden önce karşılık gelen bileşimlerle öncü MSH’den oluşmuş olabilir.

Bu sonuçlar hep birlikte, yerden yere önceden var olan bileşim farklılıklarını korurken farklı alterasyon minerallerinin oluşabileceği bir yol önermektedir. Bu nedenle MSH, bu malzemelerin nasıl kapsamlı bir şekilde değiştirilebildiğini ancak kimyasal olarak ilkel kalabildiğini anlamak için önemli bir ipucu sağlayabilir.