Esimesed tulemused asteroid Ryugu proovidest

Kaks ja pool aastat tagasi sisenes Austraalia kohal atmosfääri 16 kilogrammine metallist kapsel, mis oli eelneva kaheksa aasta jooksul maha rännanud 5,2 miljardit kilomeetrit ehk 35 korda Maa-Päikese vahemaa. Kapsli sisemus peitis endas kokku viis grammi tumedat pinnast, mis pärines ühe haruldase Maa-lähedase asteroidi küljest. Tegemist oli teise korraga ajaloos kui inimestel avanes võimalus maises laboris uurida materjali, mis on sama vana kui Päikesesüsteem. Nüüd on avaldama hakatud esimesi ettevaatlike tulemusi.

Austraalias maandunud kapsel toimetatakse laborisse. "Kapsel sisaldas langevarju avamiseks ja kuumuskilbi eraldamiseks pürotehnilisi laenguid (nn lõhkevaid polte). Neid pannakse alati varuga, et isegi mõne laengu mittetöötamisel kogu mehhanism ikkagi toimiks. Sellest ka oht, et mõni lõhkemata laeng võib veel alles jäänud olla."

Proovide võtmise ja Maale toimetamise eest hoolitses Jaapani kosmoseuuringute agentuuri (JAXA) üliedukas sond Hayabusa2, mis lahkus siinselt planeedilt 2014. aastal ja kohtus neli aastat hiljem asteroidiga 162173 Ryugu. Tegemist on umbes kilomeetrise läbimõõduga kivimürakaga, mis teeb Päikese ümber ühe loperguse tiiru iga 1,3 aastaga. Peale asteroidi juurde jõudmist, uuris Hayabusa2 seda kokku 18 kuu vältel. Muuhulgas vabastas see selle pinnale kolm miniatuurset kulgurit, mis uperpallitasid madala gravitatsiooniga taevakehal, edastasid meile sadu fotosid ja väärtuslikke mõõtetulemusi. Hayabusa2 peamiseks vägitükiks oli aga asteroidilt kahel korral proovide võtmine. Seda nii vaakumile paljastatud pinnalt kui ka pisikese kraatri põhjast, mille see spetsiaalse laenguga sinna lõhkas. Proovid turvaliselt kapslisse sulgenud, lahkus sond asteroidi orbiidilt ning möödus 2019. aasta detsembris lähedalt Maast, visates atmosfääri oma väärtusliku lasti.

Hayabusa2 trajektoor. Sinisega Maa, rohelisega Ryugu ja lillaga Hayabusa2.

Kui esimene asteroidilt edukalt proovid Maale toimetanud Hayabusa1 suutis 2010. aastal Itokawa nimeliselt kosmosekivilt kaasa tuua vaid vähem kui tuhandik grammi materjali, siis tema järglasel õnnestus siia toimetada koguni 5 grammi asteroiditükke ja -tolmu. Seda on siis umbes teelusikatäis. Ei kõla just palju, kuid tuleks mainida, et algne missioon nägi ette vaid kusagil 1/10 grammi kogumist. Põhjus, miks antud materjal nii väärtuslik on, seisneb selle päritolus otse kosmosest. Olgugi, et Maale langeb igapäevaselt meteoriitset ainet ja mõnikord on kosmosekive võimalik leida loetud tunde peale saabumist, saastuvad need väga kiiresti maise elu ja keemiaga. Ainuüksi atmosfääri sisenemisel tekkiv kuumus võib muidu miljardeid aastaid puutumatult Päikesesüsteemist tiirutanud kivi keemilist koostist olulisel määral muuta või põletada sellest välja õrnu orgaanilisi ühendeid. Haybusa2 proovide puhul seda muret pole - kogutud otse asteroidilt ning seejärel hermeetilises ja termiliselt isoleeritud kapslis reisinud proovid on värsked.

Niisiis, mis on nende analüüsimisel seni avastatud? Esiteks on leidnud kinnitust, et Ryugu on suhteliselt haruldane C-tüüpi ehk süsinikrikas asteroid, mis moodustus tõenäoliselt Marsi ja Jupiteri orbiitide vahele jääva asteroidivööndi välimises osas. Lõpuks on ka eksperimentaalset kinnitust leidnud hüpotees, et Maalt leitavad üsna haruldased kivised meteoriidid nimega süsinkkondriidid pärinevad C-tüüpi asteroididelt. Olles analüüsinud nii meteoriite kui ka nüüd värsket materjali, ollakse arvamusel, et algselt sisaldasid sellised asteroidid suhteliselt palju vett (jääna), mis Päikesele lähemale migreerudes aurustus (sublimeerus). See lubas nende sisemuses savimineraalide ja soolade teket. Ka arvestatav osa tänapäevasest veest Maal pärineb tõenäoliselt Ryugu sarnastelt asteroididelt, millest meie planeet 4,5 miljardit aastat tagasi tekkis ja millega meie planeeti Päikesesüsteemi algupäevadel mürskudena pommitati. Vee kõrval sisaldasid ja sisaldavad C-tüüpi asteroidid külluslikult orgaanilist ainet (keemilised ühendid, mis baseeruvad süsinik-süsinik ja süsinik-vesinik sidemetel), ilma milleta oleks meile tuttava elu teket raske ette kujutada.

Muuhulgas leiti, et materjal Ryugult on erakordselt tume, peegeldades vaid 2% sellele langevast valgusest ning see on väga poorne ja väikese tihedusega. Keemilise koostise põhjal võib Ryugu kuuluda eriti haruldast tüüpi C-asteroidide hulka (Cl-tüüp), millelt pärinevaid meteoriite on seni Maalt leitud vaid viis tükki.

Uuringud proovide kallal on aga alles algamas. Senised avastused on tehtud niiöelda mitte-invasiivsetel meetoditel, kus uuritavat materjali lihtsalt vaadatakse. On ju täiesti arusaadav, et kui sul on midagi ainult 5 grammi, siis sa ei hakka seda kohe pulbriks hõõruma ja erinevate kemikaalidega lagundama. Uut proovi me niipea ei saa ja tõenäoliselt säilitakse mingit osa sellest ka järgnevatele põlvkondadele, kelle käsutuses võivad olla tööriistad, millest tänapäeva teadlased veel undki näha ei oska.

Hayabusa2 jätkab aga vahepeal oma missiooni Päikesesüsteemis. Kuigi võimet proove koguda sellel enam ei ole, on kõik selle instrumendid töökorras. 2026. aastal peaks see lähedalt mööda lendama L-tüüpi Maa-lähedasest asteroidist 2001 CC 21. Kahel järgneval aastal sooritab see kaks lähedast möödalendu Maast ja 2031. aastal peaks see viimaks kohtuma 30-meetrise asteroidiga 1998 KY26, mille omapäraks on kiire pöörlemine.

Asteroid 162173 Ryugu