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Hayabusa 2 à l'assaut de Ryugu

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https://www.franceinter.fr/sciences/sonde-hayabusa-2-les-scientifiques-japonais-sans-voix-devant-les-echantillons-d-asteroide

 

Sonde Hayabusa 2 : les scientifiques japonais "sans voix" devant les échantillons d'astéroïde


par Sophie Bécherel publié le 15 décembre 2020 à 17h38


Au terme d'une mission de 6 ans, la sonde japonaise Hayabusa 2 a rapporté des échantillons de l'astéroïde Ryugu, situé à 440 millions de kilomètres de la Terre. A l'ouverture du collecteur, la quantité de particules noires semble supérieure aux attentes des scientifiques.


Ils sont restés sans voix. A l'ouverture de premier compartiment de conteneur abritant la précieuse poussière d'astéroïde, l'un des scientifiques japonais Hirotaka Sawada a déclaré avoir été étonné par la quantité récoltée : "c'était davantage que ce que nous espérions et il y en avait tellement que j'étais réellement impressionné". "C'est génial" renchérit Patrick Michel, directeur de recherche au CNRS, impliqué dans la mission Hayabusa 2 réalisée par l'Agence Spatiale Japonaise. Succès total donc pour cette mission historique sur un astéroïde carboné. Sur l'image diffusée ce mardi matin, on voit dans le collecteur un petit tas de grains noirs de différentes tailles : du gravillon de 1 millimètre de diamètre à de la poussière fine comme du talc. L'échantillon (le premier des 2 collectés) que Patrick Michel compare à la croute d'un crumble aux pommes ravit ceux qui s'apprêtent à l'analyser. 

 

Des géochimistes français choisis pour l'analyse
Au Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques CRPG à Nancy, Bernard Marty fait partie d'une équipe de chercheurs qui auront un accès privilégié aux échantillons de Ryugu en raison des capacités analytiques du laboratoire et d'une compétence reconnue au niveau international. Gaz et grains seront passés au crible. Et l'enthousiasme des Japonais est partagé. "Les machines sont chauffées à blanc" dit-il en riant. Il lui faudra pourtant attendre quelques mois. "D'abord, les échantillons vont être examinés à la JAXA" détaille Bernard Marty. "Ensuite, les équipes choisies auront le droit d'étudier pendant 1 an ou 1 an et demi les échantillons et dans un 3ème temps, les autres équipes du monde entier pourront faire des demandes". En France, plusieurs équipes à Lille, Grenoble, Paris et Nancy sont donc sur les rangs.
L'étude se fera par différents moyens qui permettent désormais d'atteindre le niveau atomique. "_On va s'intéresser aux éléments dits volatiles_, c'est-à-dire carbone, azote, gaz nobles. Ils forment l'atmosphère des planètes et qui sont a priori riches dans ce type d'astéroïdes" explique le professeur de géochimie au CNRS et enseignant à l'université de Lorraine. "L'idée est de voir s'il y a un lien génétique entre cette matière primitive et l'atmosphère de la Terre qui a permis le développement de la vie, ou l'atmosphère d'autres planètes comme Mars".

 

Remonter aux origines du système solaire
Les outils sont devenus si performants que sur un grain d'un millimètre, il est possible d'analyser tous les éléments chimiques du tableau périodique ! Cela permet de remonter à l'origine de la matière, aux briques élémentaires qui composent cet astéroïde. Il est dit "carboné", c'est-à-dire riche en éléments organiques, indispensables à toute vie. Les scientifiques veulent notamment comparer cette poussière céleste avec les météorites tombées sur Terre, en particulier les chondrites carbonées, assez rares. Ces météorites sont issues d'une zone éloignée du système solaire plus lointaine où les conditions ambiantes leur auraient permis de piéger des composés volatiles avant de les "apporter" sur Terre et de contribuer ainsi au développement de la vie.

"On en a apparemment énormément" s'enthousiasme Patrick Michel pour qui cela n'est pas étonnant car la collecte sur 2 endroits différents de l'astéroïde s'était très bien passée. Les Japonais visaient 100 milligrammes. Il pourrait y en avoir 1 gramme, peut-être même plus. Cela permet d'envisager plus d'études. Dans un premier temps, détaille Bernard Marty, "les analyses sont non-destructives, elles ne détruisent pas les grains et on va pouvoir les observer avec des microscopes ou des faisceaux de lumière et dans un 2ème temps, on passera à des analyses plus destructrices qui endommageront la matière mais cela ne sera fait qu'une fois qu'elle aura été caractérisée". Une grande partie - 70% - sera conservée pour les générations futures. Au CRPG, on attend les échantillons gazeux en mars et les grains au 2ème semestre 2021. Bernard Marty ne s'attend pas à devoir aller au Japon récupérer le butin extraterrestre comme cela lui est arrivé par le passé pour d'autres cailloux du système solaire. Cette fois-ci, c'est vraisemblablement par la poste que lui sera livré le colis.

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La mission du Faucon Pèlerin ("Hayabusa") est un triomphe, mais ce n'est pas terminé ! Il reste du carburant et la sonde est encore en bonne santé. En conséquence, les japonnais vont le diriger vers un nouvel objectif, l'astéroïde 1998 KY 26. Et le télescope Subaru vient de l'observer !!

 

https://www.nao.ac.jp/news/topics/2020/20201218-subaru.html

 

Traduction automatique :


Le télescope Subaru réussit à photographier le corps céleste cible de la mission d'extension «Hayabusa 2»


Le 10 décembre 2020 (heure locale d'Hawaï), le télescope Subaru a réussi à photographier le micro-astéroïde "1998 KY 26 ", qui est le corps céleste cible de la mission d'extension de l'explorateur d'astéroïdes "Hayabusa 2" . Les données de mesure de position obtenues à partir de l'observation seront utilisées pour améliorer la précision des éléments orbitaux de ce corps céleste.

L'explorateur d'astéroïdes "Hayabusa 2" exploité par le JAXA Space Science Institute est une extension qui utilise le carburant restant après avoir renvoyé la capsule contenant l'échantillon collecté sur  l'astéroïde (162173) Ryugu) à la terre. Dans la mission prolongée, il est prévu d'approcher le corps céleste cible, l'astéroïde "1998 KY 26 ", pour l'observation.

L'astéroïde "1998 KY 26 " s'est approché de la Terre par 0,47 unité astronomique (environ 70 millions de kilomètres) du milieu à la fin décembre 2020, et il a l'occasion de l'observer environ une fois tous les trois ans et demi. Cependant, le diamètre de cet astéroïde est estimé à environ 30 mètres et il fait si sombre qu'il est très difficile de l'observer depuis la Terre sans utiliser un grand télescope.

Cette observation avec le télescope Subaru a été faite à la demande du JAXA Space Science Institute. En conséquence, le 10 décembre 2020 (heure locale d'Hawaï), nous avons réussi à tourner "1998 KY 26 " comme un point de lumière d'environ 25,4 degrés en direction de la constellation de Futago . Les données de mesure de position du corps céleste obtenues par l'observation seront utilisées pour améliorer la précision des éléments orbitaux  de "1998 KY 26 ". Des observations similaires ont été faites avec le très grand télescope VLT de l'Observatoire astronomique austral de l'Europe.

Les résultats de cette observation ont été publiés dans le « Bulletin électronique des astéroïdes » publié par le Centre des astéroïdes de l'Union astronomique internationale le 15 décembre 2020.

 


 

20201218-subaru-fig.gif

L'astéroïde "1998 KY 26 " capturé par la caméra de mise au point primaire ultra-large "Hyper Supreme Cam" montée sur le télescope Subaru . Un astéroïde est une source de lumière ponctuelle (la position où deux lignes se croisent) qui se déplace vers la droite près du centre de l'image. Prise de 2 h 04 à 2 h 16 (heure locale d'Hawaï) le 10 décembre 2020. (Crédit: Observatoire astronomique national)

 

 

 

 

Extrait de Wikipédia concernant la suite des aventures d' Hayabusa 2 :

 

Au cours des 6 années écoulées depuis son lancement, la sonde spatiale a fait fonctionner pendant 1 an et demi ses moteurs ioniques qui lui ont permis de modifier sa vitesse de 2 km/s. A l'issue de celle-ci la sonde spatiale dispose encore de la moitié de sa réserve de xénon (l'ergol utilisé par ses moteurs ioniques) et elle est en parfait état de marche. L'agence spatiale japonaise (ou JAXA) a décidé de prolonger la mission de Hayabusa 2 en lui donnant un deuxième objectif : l'étude de l'astéroïde 1998 KY26 qui appartient à une catégorie jamais encore visitée par une sonde spatiale. Il s'agit d'un astéroïde de petite taille (30 mètres) en rotation rapide (une rotation toutes les 10 minutes). La sonde spatiale doit l'atteindre en juillet 2031 soit après plus de 10 ans de transit. Durant celui-ci la sonde spatiale réalisera six fois le tour du Soleil en modifiant progressivement son orbite à l'aide de sa propulsion ionique. Au cours de cette phase elle effectuera plusieurs opérations scientifiques : observation de la lumière zodiacale pour déterminer la distribution de la poussière interplanétaire dans le système solaire, observations de transit d'exoplanètes devant leur étoile. La sonde spatiale effectuera un survol à grande vitesse de l'astéroïde 2001 CC21 et tentera d'effectuer des photos de celui-ci malgré l'absence de téléobjectifs. La sonde spatiale doit utiliser l'assistance gravitationnelle de la Terre à deux reprises : en décembre 2027 et en juin 2028. La sonde spatiale se placera à proximité de son objectif en juillet 2031. L'observation de l'astéroîde doit permettre de comprendre pourquoi un astéroïde de ce type en rotation rapide ne se désintègre pas. Ce spécimen est représentatif des astéroïdes géocroiseurs qui menacent d'impacter la Terre et son étude doit fournir des éléments permettant de définir un système de défense planétaire. Il est prévu que Hayabusa 2 tente de se poser à la surface de 1998 KY26

 

modélisation de 1998 KY 26 :

 

Capture.JPG

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Les laboratoires français de l'IAS et de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (ICJLab), situés à Orsay (CNRS et Univ. Paris-Saclay), seront notamment impliqués dans l'analyse des échantillons.

 

https://lejournal.cnrs.fr/articles/hayabusa-2-livre-sa-poussiere-dasteroide

 

Citation

La phase d’analyses détaillées ultérieure sera organisée par un comité international d'évaluation sur les échantillons rapportés et impliquera une vingtaine de chercheurs français du CNRS qui seront intégrés au sein de l’équipe pluridisciplinaire internationale d’analyse des échantillons. Pas moins de 7 laboratoires rattachés notamment au CNRS, à des universités et à d’autres établissements – CRPG, IJCLab, IAS, IMPMC, IPAG, IPGP, UMET1 – y sont représentés.

 

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Une image des échantillons récoltés dans la chambre C lors du second toucher avec l'astéroïde (à droite sur la première image, le contenu de la chambre A étant à gauche). L'objet brillant dans la chambre C serait artificiel (peut-être un morceau du couvercle en aluminium introduit accidentellement dans le collecteur, couvercle transpercé par l'impacteur éjecté préalablement au toucher pour créer le cratère artificiel dans lequel ont été récoltées les roches - sans doute plus anciennes que celles récoltées dans la chambre A). La présence de cet élément métallique ne devrait toutefois pas influer sur l'analyse des échantillons.

 

 

Hayabusa2.jpg

 

ChambreC.jpg

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Vu l'extrême porosité du matériau, et donc sa faible densité, c'est fort probable. De toute façon, les 5,4 g ont été mesurés par différence entre le poids du conteneur avant (vide) et après (retour sur Terre) je pense.

 

 

 

Encore un étourdi qui a laissé tomber un bout de l'enveloppe de son sandwich à la pause déjeuner...

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Les 3 moteurs ioniques solaires-électriques au xénon de Hayabusa 2 ont été rallumés le 5 janvier pour la nouvelle phase de croisière de la sonde japonaise dans le cadre de l'extension de sa mission. La prochaine cible sera l'astéroïde géocroiseur de type Apollon (98943) 2001 CC21 qu'elle survolera à grande vitesse en juillet 2026 au cours de son périple pour atteindre un autre astéroïde de type Apollon, en rotation rapide et possiblement riche en eau, 1998 KY26, en juillet 2031 après avoir survolé entretemps deux fois la Terre en décembre 2027 et juin 2028.

 

 

1998KY26.jpg

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Le 24/12/2020 à 11:11, Kaptain a dit :

Mais ça fait que 5 grammes, tout ça ?

 

Une comparaison amusante (très japonaise) sur la quantité de matériau récolté par Hayabusa-2 avec cette image de 5 grains de riz d'une densité proche de celle de Ryugu (1,27 g / mm2) représentant 0,1 gramme (vu la porosité du matériau sur l'astéroïde, on peut estimer que cela fait en réalité moins que 5 grains...) - qui était l'objectif minimal de la mission - et la quantité réellement récupérée avec un verre de riz, soit 5,4 grammes ! Pour donner une idée de la joie des scientifiques japonais :)

 

riz1.jpg

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Comme il l'a été signalé dans un article récent sur Bennu grâce aux observations d'OSIRIS-Rex, un autre article scientifique cette fois-ci sur Ryugu parvient à des conclusions similaires. L'étude à distance avec le spectromètre infrarouge NIRS3 à bord de Hayabusa-2 du matériau exposé après la formation du cratère provoqué par un impact artificiel a mis en évidence la présence du groupe hydroxyle OH en proportion plus importante qu'à la surface d'origine, non perturbée. Les auteurs de cet article constatent que la force du signal d'absorption présuppose un échauffement prolongé par le passé d'un matériau fortement hydraté à près de 300 °C, soit grosso modo la même température de surface soumise quant à elle à l'échauffement spatial et à une altération radiative. Les modèles thermophysiques montrent cependant que l'échauffement par processus radiatifs seuls ne permettrait pas de dépasser 200 °C à 1 mètre sous la surface. L'écart pourrait donc s'expliquer par un processus d'altération hydrothermale des roches actif dans un lointain passé sur l'astéroïde parent dont est issu Ryugu.

 

https://www.nature.com/articles/s41550-020-01271-2

 

 

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Le papier traduit en anglais de la conférence de presse de l'équipe d'Hayabusa-2 présentée le 4 février 2021 :

 

http://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/enjoy/material/press/Hayabusa2_Press_20210204_ver5_en2.pdf

 

A noter qu'après le survol de la Terre, des expériences de communication avec la sonde Hayabusa-2, utilisant l'altimètre laser embarqué et le télémètre laser du CNRS/Observatoire de la Côte d'Azur installé sur le télescope MéO (ex laser-Lune), ont été menées avec succès depuis le plateau de Calern : l'instrument a détecté, de jour, le signal émanant d'Hayabusa-2 et a lui répondu de façon synchrone par télémétrie laser à des distances correspondantes de 1 et 9 millions de km. La technique du LIDAR interplanétaire n'est pas nouvelle, mais il s'agit ici, en l'occurrence, d'une première pour un lien laser synchrone deux voies (plus de détails dans le papier et le lien ci-après)

 

https://www.oca.eu/fr/recherche/actualites-scientifiques/toutes-les-actualites/2898-telemetrie-laser-meo-record-de-distance-pour-un-lien-laser-synchrone-deux-voies

 

Ci-dessous, le contenu de la chambre "A" divisé en 3 lots (chaque coupelle d'étude fait 21 mm de diamètre intérieur), pour un total de 3,1 g (sur 5,4 g récoltés en tenant compte des chambres "B" et "C") :

 

echantillon A.jpg

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A noter qu'il sera question de la mission Hayabusa2 lors de la conférence de la SAF de mercredi prochain:

Les missions Hayabusa-2, Osiris-Rex et MMX par Antonella Barucci du LESIA Obs de Paris

10 févr. 2021 19H

https://www.youtube.com/channel/UCD6H5ugytjb0FM9CGLUn0Xw/featured  

La mission japonaise Hayabbusa-2 a réussi deux prélèvements sur l’astéroïde Ryugu et les a ramenés sur Terre avec succès. La mission américaine Osiris-Rex a aussi réussi ses prélèvements sur l’astéroïde Bennu et est en route vers la Terre. La future mission japonaise MMX a pour but de se poser sur Phobos un satellite de Mars et d'y prélever des échantillons à ramener aussi sur notre planète. A Barucci et des laboratoires français participent à ces aventures, elle va nous raconter les points importants de ces missions.

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A NE PAS RATER :

 

Techniques d'analyses des échantillons d'Hayabusa2 par ASRG (Astromaterials Science Research Group) de la JAXA :

https://curation.isas.jaxa.jp/en/sample-curation/ryugu/

 

Traduction automatique :


Préparation à l'acceptation de l'échantillon de retour «HAYABUSA2»


En 2015, l'Astromaterials Science Research Group (ASRG) a commencé une préparation spécifique pour accepter l'échantillon de retour Ryugu. Les principaux préparatifs ont été la mise en place d'une salle blanche et d'une ou plusieurs chambres propres pour "HAYABUSA2". Au début de la préparation, nous avons discuté des exigences scientifiques avec des chercheurs de plusieurs universités et instituts de recherche et des installations achevées pour répondre aux exigences en 2018. Alors que la chambre propre pour «HAYABUSA» était composée de 2 unités (CC1 et CC2), le la chambre pour "HAYABUSA2" est composée de 5 unités (CC3-1, CC3-2, CC3-3, CC4-1 et CC4-2). CC3-1 sert à introduire le conteneur d'échantillon et CC3-2 sert à collecter et stocker certaines parties de l'échantillon dans une atmosphère sous vide. Ces fonctions sont destinées à la demande spéciale scientifique "HAYABUSA2". CC4-1 et CC4-2 sont des chambres pour la manipulation d'échantillons dans une atmosphère d'azote pur à haut niveau. La conception de CC4-1 était basée sur CC2 pour "HAYABUSA", bien qu'elle ait été modifiée en fonction de l'expérience jusqu'à présent, ce qui permettait de traiter les échantillons de manière plus fiable. CC4-2 a été une chambre nouvellement conçue dont le plafond est entièrement en verre pour observer les échantillons. Nous, ASRG, avons effectué des préparatifs approfondis dans un large éventail de domaines, y compris l'installation de divers équipements de mesure et d'analyse dans la chambre propre, le développement d'outils de manipulation des échantillons, l'examen des méthodes de nettoyage des équipements et des efforts pour maîtriser les opérations par le biais de répétitions en préparant des procédures opérationnelles. permettant de traiter les échantillons de manière plus fiable.


Acceptation de la capsule de réentrée et récupération du receveur d'échantillons


La capsule de rentrée livrée en Australie par "HAYABUSA2" a été nettoyée par l'équipe d'échantillonnage (SMP) et le gaz a été collecté à l'intérieur du conteneur d'échantillon. Ils ont ensuite été transportés à ESCuC au Japon et les conteneurs d'échantillons ont été retirés dans une salle blanche. Un récipient à échantillon est un récipient scellé sous vide qui contient un collecteur d'échantillons. Nous, SMP et ASRG, avons soigneusement nettoyé la surface du conteneur, l'avons placé dans le dispositif d'ouverture du couvercle du conteneur et l'avons installé dans CC3-1. Le récipient à échantillon est un récipient sous vide et a pour fonction de protéger l'échantillon dans le récupérateur d'échantillons du contact avec l'atmosphère terrestre. Au cours de cette série de travaux, si le couvercle du récipient était ouvert ne serait-ce qu'un peu, l'atmosphère terrestre pourrait y pénétrer et les échantillons pourraient être contaminés. Pourtant, nous avons pu introduire le conteneur dans CC3-1 en toute sécurité grâce à un travail minutieux. Après introduction, le CC3-1 a été placé dans une atmosphère de vide poussé, le couvercle du récipient a été ouvert et le receveur d'échantillon a été récupéré du récipient.


Sample Recovery from the Sample Catcher


Le receveur d'échantillons prélevé dans le conteneur d'échantillon dans CC3-1 a été déplacé vers CC3-2. Dans CC3-2, sous vide, un couvercle sur la salle A du receveur d'échantillon a été ouvert, et les matériaux dans le receveur ont été observés. Le receveur d'échantillons dispose de trois salles de A à C pour stocker les échantillons, et la salle A est la plus grande. Certaines particules ont ensuite été collectées à l'aide de forceps. Les échantillons collectés ici sont stockés dans une atmosphère sous vide pour un stockage à long terme pour de futures recherches. Une fois ces échantillons collectés, le receveur d'échantillons a été déplacé vers CC3-3. Le receveur d'échantillon a été démonté par opération de gants sous une atmosphère d'azote dans CC3-3, suivi de CC4-1 et CC4-2, et des échantillons ont été collectés dans la salle A et d'autres pièces. La quantité d'échantillon recueillie était d'environ 5 grammes, dépassant de loin les 100 milligrammes attendus. En outre, dans l'Itokawa, les particules fines (environ 50 micromètres) étaient les principales, mais cette fois, de grosses particules de plusieurs millimètres ont été obtenues. Les outils de gestion des échantillons utilisés cette fois ont été récemment développés pour l'échantillon Ryugu.


Description initiale


Depuis décembre 2020, nous trions les échantillons et nous venons de commencer la description initiale dans CC3-3, CC4-1 et CC4-2. Ces trois chambres sont équipées d'une balance, d'un microscope optique, d'un FTIR (microscope infrarouge + spectrophotomètre infrarouge à transformée de Fourier) et d'un MicrOmega (microscope hyperspectral proche IR) et peuvent mesurer des échantillons sans contamination ni destruction. La description initiale qui mesure le poids, observe l'aspect, la couleur et la taille, et analyse les spectres de réflexion IR ici, est effectuée pour identifier les caractéristiques des échantillons. On s'attend à ce qu'il fournisse la preuve que l'échantillon est dérivé de Ryugu, et il sert également d'information pour la distribution de l'échantillon aux instituts de recherche et aux chercheurs.


PLANS FUTURS


Analyse initiale et cure de phase2


A partir du milieu de 2021, des échantillons après la description initiale seront fournis à l'équipe d'analyse initiale du projet «HAYABUSA2» (chercheurs sélectionnés parmi les universités et instituts de recherche collaborateurs). Dans l'analyse initiale, diverses analyses de haut niveau seront effectuées et l'on s'attend à ce que des connaissances sur le processus de formation de l'astéroïde, l'origine de l'eau contenue dans l'astéroïde et l'histoire du système solaire soient obtenues. En outre, l'ASRG a mis en place un système de coopération appelé Phase2 Curation avec les institutions de recherche avec lesquelles elle a conclu un accord de partenariat et prévoit de mener une analyse de haut niveau (description détaillée). Phase2 Curation travaille également à améliorer la technologie de manipulation des échantillons, et des conteneurs nouvellement développés sont utilisés pour transporter les échantillons vers les installations de recherche.
Accès aux informations sur les échantillons de Ryugu et à la recherche publique internationale
Les informations sur la description initiale seront enregistrées dans une base de données et diffusées sur Internet. À partir du milieu de 2022, l'ASRG lancera une recherche publique internationale appelée Annonce internationale d'opportunité (AO). Ce cadre permet aux chercheurs ordinaires de mener des recherches en utilisant un échantillon de Ryugu.


Techniques et outils de conservation


Chambre propre pour "HAYABUSA2"


Il est composé de chambres à vide et de boîtes à gants à atmosphère azote. La principale différence par rapport à la chambre propre pour "HAYABUSA" est que l'échantillon peut être collecté et stocké à partir de l'échantillon sous vide, et les performances de manipulation des échantillons sont améliorées par le changement de conception. Afin de répondre à ces exigences, la chambre pour "HAYABUSA2" a une structure de connexion à 5 chambres. En outre, FTIR et MicrOmega sont montés sur des chambres d'expansion pour la description initiale, qui est également différente de la chambre pour «HAYABUSA».
Brucelles à vide et aiguille en forme de boucle


La plupart des échantillons d'Itokawa étant des particules fines d'environ 50 micromètres, l'échantillon pouvait être manipulé par le manipulateur de commande électrostatique. Les spécimens de Ryugu mesurent plusieurs micromètres à plusieurs millimètres, principalement plusieurs centaines de micromètres. Les pinces à vide (outil de prélèvement) et l'aiguille en forme de boucle sont des outils appropriés pour manipuler des échantillons de cette taille. Les pinces à vide sont des outils pour attacher un échantillon à la pointe d'un crayon par la force d'aspiration et le faire fonctionner. L'aiguille en forme de boucle est un outil développé à l'origine par ASRG. La pointe de l'aiguille en acier inoxydable se plie en boucle. Les aiguilles linéaires sont bien connues en tant qu'outil de manipulation d'échantillon conventionnel, mais en déformant la forme de la pointe, l'efficacité d'adhésion des échantillons est augmentée.
 

 

Coopérations internationales engagées avec l'ASRG : 

https://curation.isas.jaxa.jp/en/sample-curation/collaboration/

 

Pour plus d'infos sur les installations et le matériels, les autres liens sur la page d'accueil sont à consulter .  

 

 

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Un communiqué récent de la JAXA fait état de l'analyse en cours de l'état de la capsule qui a ramené sur Terre les échantillons récoltés sur Ryugu par Hayabusa-2. Globalement, la capsule, récupérée dans le bush australien, est en bon état et les données des paramètres de descente enregistrées par le module électronique lors de la rentrée atmosphérique ont été téléchargées. Ainsi que le contenu de deux cartes mémoires au format microSD qui contenaient des messages de support du grand public et qui ont donc fait le voyage aller-retour (d'autres noms gravés sur l'une des cibles de marquage sont restés sur Ryugu), ce projet faisant partie du volet communication de la mission. En association avec la Planetary Society, la JAXA fournira aux participants enregistrés un certificat en bonne et due forme de leur voyage virtuel :)

 

https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2015/pdf/1644.pdf

https://www.planetary.org/articles/hayabusa2-samples-names

https://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/topics/20210305_samples/

 

Hayabusa-2-capsule.jpg

 

 

Ces différents éléments sont par la suite exposés en public au musée de Sagamihara City.

Sur YouTube : https://www.youtube.com/watch?v=8ivasAJujig&list=TLGG2ZO-B03YAKcxMjAzMjAyMQ&t=217s

 

Hayabusa2.jpg

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Un communiqué du CNES :

 

https://presse.cnes.fr/fr/la-france-presente-aux-cotes-du-japon-dans-les-premieres-analyses-des-echantillons-collectes-sur

 

LA FRANCE PRESENTE AUX COTES DU JAPON DANS LES PREMIERES ANALYSES DES ECHANTILLONS COLLECTES SUR L’ASTEROÏDE RYUGU

 

extraits :

 

La France, seul partenaire étranger à participer à ces premières analyses, est présente via l’instrument MicrOmega, microscope infrarouge hyperspectral développé par l’Institut d’astrophysique spatiale (IAS, CNRS/Université Paris-Saclay) et livré par le CNES. Intégré à la « Curation Facility », il permet, de manière pionnière, une analyse moléculaire et minéralogique non destructive de l’ensemble de ces échantillons extraterrestres et de leurs grains individuels à l’échelle submillimétrique, complémentaire des analyses réalisées à distance par l’instrument NIRS3 à bord de la sonde et de celles réalisées in-situ par l’atterrisseur franco-allemand MASCOT.

(...)

Les premiers résultats scientifiques obtenus grâce à MicrOmega, qui viennent d’être présentés à la presse japonaise, sont particulièrement riches. Ils concernent les analyses réalisées sur l’ensemble des échantillons rapportés (matériau « bulk »), avant que des grains en soient extraits en vue d’analyses futures. Le matériau est globalement extrêmement sombre, avec une réflectance moyenne ne dépassant pas 3 %. A cette même échelle globale, il présente deux signatures marquées, indicatives de composés contenant le radical OH ainsi que des phases organiques. Grâce à ses capacités d’imagerie, MicrOmega a également mis en évidence des grains, peu abondants mais très révélateurs des processus de formation et d’évolution de Ryugu, témoins des altérations primordiales.

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Le traitement de la plus grosse particule Ryugu est en cours !


https://curation.isas.jaxa.jp/en/topics/21-09-10.html


Traduction automatique corrigée :


La plus grosse particule que le vaisseau spatial Hayabusa2 ait ramenée de l'astéroïde Ryugu avait un diamètre max de plus de 10 mm (les autres particules ont principalement une taille inférieure à plusieurs mm), ce qui dépassait même les attentes de toutes les personnes impliquées. Comme la particule était trop grosse pour tenir dans les conteneurs qui avaient été préparés à l'avance, cette grosse particule a été transférée dans une boîte à échantillons spécialement conçue.

 


La vidéo montre la plus grosse particule transférée en boîte, dans une chambre purgée à l'azote, à l'aide d'un système de "pince à vide", avec laquelle cette particule adhère à la pointe d'une aiguille creuse, par différence de pression.
 

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Si vous en avez marre d'aller skier à St Moritz..., un bon tuyau de Marcin600 sur UMSF...


Exposition au musée des sciences de Miraikan ( District d'Odaiba à Tokyo-Japon). Vous avez jusqu'au 13 décembre pour vous y rendre, date de la fin de cet évènement exceptionnel. Pass-sanitaire exigé, prix des places  Adultes : 630 ¥ ; 18 ans et moins (y compris les élèves du primaire) : 210 ¥, billet d'avion et hébergement non compris.


https://www.miraikan.jst.go.jp/en/


Du lien : https://www.miraikan.jst.go.jp/en/news/general/202111102216.html


Pour la première fois, la capsule de la sonde astéroïde Hayabusa2, qui est revenue sur Terre en décembre 2020, sera montrée au grand public, aux côtés d'une partie des échantillons d'astéroïde ramené par la sonde. Cette exposition retrace le parcours de Hayabusa2, tout en présentant simultanément les analyses et les recherches sur ces échantillons qui sont actuellement en cours.


Après avoir entrepris un voyage spatial d'environ 5,2 milliards de kilomètres, Hayabusa2 a livré avec succès sur Terre environ 5,4 grammes prélevé sur l'astéroïde Ryugu. Avec la coopération de l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA), cette exposition présente des fragments de un à deux millimètres de l'astéroïde Ryugu. A côté se trouvera le module et son parachute qui abritait des composants, le réceptacle spécial pour stocker les prélèvements, ainsi que la section des appareils électroniques embarqués, que l'on pourrait qualifier de «cerveau» de la capsule. Une réplique du bouclier thermique avant qui protégeait la capsule de la chaleur lorsqu'elle rentrait dans l'atmosphère, ainsi que d'autres objets, seront également exposés.


L'astéroïde Ryugu serait relativement inchangé par rapport aux conditions qui existaient aux débuts de notre système solaire. L'analyse des échantillons devrait faire progresser notre compréhension des origines du système solaire. Cette exposition présente un panneau présentant les derniers résultats de recherche mis en lumière dans l'analyse initiale, ainsi que les efforts d'un groupe de travail dédié de la JAXA responsable du travail de classification, qui consiste à trier et catégoriser les caractéristiques distinctives des échantillons d' Hayabusa2.


index.php?act=attach&type=post&id=49851


 

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Découverte majeure en vue ! 9_9

 

Traduction :
La JAXA annoncera une "découverte majeure" sur les astéroïdes au printemps prochain.
L'agence spatiale japonaise a annoncé lundi 6 déc. qu'elle prévoyait de publier un article sur une "découverte majeure" dans le domaine des astéroïdes dès le printemps prochain sur la base des échantillons du sol provenant de l'astéroïde que la sonde Hayabusa2 a ramenés sur Terre en décembre de l'année dernière. Une capsule de la sonde, contenant plus de 5,4 grammes d'échantillons du sol de l'astéroïde Ryugu situé à plus de 300 millions de km de la Terre, est revenue il y a exactement un an. La JAXA prévoit de soumettre l'article sur les résultats à une grande revue scientifique, peut-être au cours de cette année, Tomohiro Usui, directeur de l'Astromaterials Science Research Group qui dirige l'analyse, a déclaré lors d'une conférence de presse. Usui a déclaré que "contrairement aux météorites qui sont contaminées après être entrées dans l'atmosphère terrestre", les échantillons pourraient fournir "des informations sur les conditions exactes dans l'espace". Actuellement, six équipes au Japon analysent les échantillons sur la base de critères tels que la matière organique. Le Japon a remis certains des échantillons de sol à la NASA, conformément à un accord préalable conclu entre les deux pays.

 

Source :  Kyodo News, 6 déc. 2021
https://english.kyodonews.net/news/2021/12/4a190f47d3c1-jaxa-to-announce-major-discovery-about-asteroids-next-spring.html

Modifié par BobMarsian
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Bonjour,


Les astéroïdes sont à la fête en ce moment.


Un article tout à fait passionnant a été publié dans la revue Science le 23 septembre dernier.


En voici un compte-rendu détaillé en français qui nous donne moult détails de l'histoire de Ryugu et du corp principal dont il est issu, détails obtenus par la deuxième phase d'analyses d'échantillons rapportés sur Terre par la mission Hayabusa2.


https://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/galleries/ryugu/pages/fig9-2_fm40km.html


La lecture est longue, je nous l'accorde. Mais quelques pages de l'histoire des débuts du système solaire sont entrouvertes et cela, je trouve, à un côté miraculeux. Vive l'exploration spatiale!


https://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/galleries/ryugu/pages/fig28_touchdown.html


Formation et évolution de l'astéroïde carboné Ryugu : preuves directes à partir des analyses d'échantillons.  


https://global.jaxa.jp/press/2022/09/20220923-1_e.html


Traduction automatique non corrigée :


https://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/galleries/ryugu/pages/fig23_onc20180921_0404_scale.html


L'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA) vient de terminer la première année de l'étude analytique d'échantillons retournés de l'astéroïde Ryugu. Ces explorations de pointe ont été entreprises par les six sous-équipes de l'équipe d'analyse initiale et deux équipes de conservation de la phase 2.


Nous sommes heureux d'annoncer qu'un article résumant les résultats de recherche de la "Stone Analysis Team" de l'équipe d'analyse initiale Hayabusa2 a été publié dans la revue scientifique américaine "Science" le 23 septembre 2022.


Analyse initiale des échantillons de l'astéroïde Ryugu


Les échantillons de l'astéroïde Ryugu qui ont été renvoyés sur Terre par l'explorateur d'astéroïdes Hayabusa2 le 6 décembre 2020 ont d'abord fait l'objet d'une description de catalogage (curation de phase 1) dans l'installation établie à l'Institut des sciences spatiales et astronautiques de la JAXA. Une partie de l'échantillon renvoyé a été distribuée à "l'équipe d'analyse initiale Hayabusa2", composée de six sous-équipes et de deux instituts de curation de phase 2.


Vidéo d'un moment exceptionnel :


L'équipe d'analyse initiale est conçue pour révéler les caractéristiques multiformes de l'échantillon grâce à un plan d'analyse de haute précision, avec des sous-équipes spécialisées chargées de s'attaquer aux objectifs scientifiques de la mission Hayabusa2. 


Les rapports des six équipes impliquées dans l'analyse initiale, ainsi que de deux instituts de curation de phase 2, seront annoncés séparément au fur et à mesure que les résultats seront publiés dans des revues scientifiques. Après la publication de tous les premiers résultats, un nouveau résumé global de la science Hayabusa2 est prévu.


Formation et évolution de l'astéroïde carboné Ryugu : preuves directes à partir d'échantillons retournés


Points clés du papier :


Nous avons découvert que les échantillons de l'astéroïde Ryugu contiennent des particules (telles que des inclusions riches en Ca et en Al 1) qui se sont formées dans des environnements à haute température (>1000°C). On pense que ces particules à haute température se sont formées près du Soleil, puis ont migré vers le système solaire externe, où on pense que Ryugu s'est formé. Cela indique qu'un mélange à grande échelle de matériaux s'est produit entre le système solaire interne et externe au moment de sa naissance.


Sur la base de notre détection du champ magnétique laissé dans les échantillons de Ryugu, il est fort probable que l'astéroïde d'origine dont est descendu le Ryugu actuel (corps parent de Ryugu 2) ) soit né dans l'obscurité du gaz nébulaire 3) , loin du Soleil , où la lumière du soleil ne peut pas atteindre.


De l'eau liquide emprisonnée dans un cristal à l'intérieur de l'échantillon a été découverte. Cette eau était de l'eau gazéifiée contenant des sels et de la matière organique, qui était autrefois présente dans le corps parent Ryugu.


Des cristaux en forme de récifs coralliens poussaient à partir de l'eau liquide qui existait à l'intérieur du corps parent de Ryugu.
Dans le corps parent de Ryugu, le rapport eau / roche différait entre la surface et l'intérieur, les roches plus profondes contenant plus d'eau.


La dureté, le transfert de chaleur et les propriétés magnétiques des échantillons ont été mesurés. Les résultats ont montré que l'échantillon de Ryugu était suffisamment mou pour être coupé avec un couteau. L'échantillon contenait également des minéraux magnétiques qui ressemblent à de nombreux petits aimants et se comportent comme un disque dur naturel, enregistrant le champ magnétique du passé.


Une simulation informatique du processus depuis la naissance du corps parent Ryugu jusqu'à sa destruction par un impact catastrophique a été réalisée. C'est la première fois que des mesures de la dureté et de la diffusivité thermique d'échantillons réels d'astéroïdes sont intégrées à une simulation de la formation et de l'évolution des astéroïdes.


La simulation montre que le corps parent de Ryugu s'est accumulé environ 2 millions d'années après la formation du système solaire, puis s'est chauffé jusqu'à environ 50 °C au cours des 3 millions d'années suivantes, entraînant des réactions chimiques entre l'eau et la roche. La taille de l'impacteur qui a détruit le corps parent Ryugu, qui mesurait environ 100 km de diamètre, avait au plus 10 km de diamètre , et que le Ryugu actuel est composé de matériaux provenant d'une région éloignée du point d'impact.


Résumé du papier


Un groupe de recherche dirigé par le professeur Nakamura Tomoki de la Graduate School of Science de l'Université du Tohoku a analysé des échantillons de l'astéroïde Ryugu récupérés par l'astéroïde Explorer Hayabusa2 (17 particules dont le troisième plus gros grain d'échantillon récupéré par le vaisseau spatial ( Figure 1)) utilisant des méthodes cosmochimiques et physiques dans un certain nombre d'universités et d'instituts différents, dont cinq installations de rayonnement synchrotron au Japon, aux États-Unis et en Europe. 


jaxa_photo01_20220921.jpg


Figure 1 : (A) Micrographie optique du plus grand échantillon C0002 analysé et (B) Vue CT de l'intérieur de l'échantillon obtenu par analyse CT aux rayons X par rayonnement synchrotron à SPring-8. On peut voir que l'ensemble de l'échantillon est composé d'un matériau à grain fin (gris). (Crédit : SPring-8, Tohoku Univ.)


En conséquence, l'histoire de Ryugu depuis sa formation jusqu'à sa destruction par collision (c. de l'astéroïde, effets des collisions, etc.) ont été déterminées. Il a été découvert que les échantillons de Ryugu contenaient un mélange de matériaux près de la surface du corps parent avant la destruction par impact et de matériaux provenant de l'intérieur du corps. La dureté, le transfert de chaleur, la chaleur spécifique, la densité, etc. des échantillons de Ryugu ont été mesurés


Description détaillée du papier


L'histoire de la formation de Ryugu, telle que déterminée à partir de l'analyse de ces échantillons de Ryugu, peut être divisée en six phases présentées ci-dessous. La figure 2 montre les résultats de la simulation numérique en utilisant les résultats d'analyse.


1. Formation du corps parent Ryugu,
2. Fonte de la glace due à la chaleur de désintégration des éléments radioactifs,
3. Progression des réactions eau-roche due à une augmentation supplémentaire de la température interne du corps parent,
4. Refroidissement du corps parent en raison de l'épuisement des éléments radioactifs,
5. Destruction du corps parent par un événement de collision à grande échelle,
6. Formation de Ryugu par réassemblage de fragments de roche générés par la collision.


Les preuves de chacune de ces étapes de formation ont été obtenues à partir d'échantillons de Ryugu, comme indiqué ci-dessous.


jaxa_photo02_20220921.jpg


Figure 2 : Processus de formation et d'évolution de Ryugu déduit de l'analyse d'échantillons de Ryugu. La distribution de température, l'âge et le processus de destruction par collision de l'objet ont été obtenus par simulation numérique. (Crédit : MIT, Chiba Tech, Tokyo Tech, Tohoku Univ.)


Naissance du corps parent de Ryugu


Sur la base de l'aimantation résiduelle dans les échantillons, il est fort probable que le corps parent de Ryugu soit né dans la nébuleuse solaire primordiale 3) , qui n'existe pas aujourd'hui. Ryugu est né dans l'obscurité du gaz nébulaire loin du Soleil, où la lumière du soleil ne peut pas atteindre.


Le corps parent Ryugu est né à une température extrêmement basse de -200℃ ou moins. Dans cette région, il existait non seulement de la glace d'eau mais aussi de la neige carbonique (glace CO 2 ). Le corps parent Ryugu a été formé en incorporant les particules de roche et de glace qui existaient dans la région.


Nous avons trouvé des particules (telles que des inclusions riches en Ca et en Al 1) ) qui se sont formées à des températures élevées près du Soleil ( Figure 3 ). 


jaxa_photo03_20220921.jpg


Figure 3 : Particules formées dans des environnements à haute température (>1000°C) trouvées dans les échantillons de Ryugu (toutes les images sont prises au microscope électronique). (A, B) inclusions riches en Ca et Al, (BD) chondres 7) constitués d'olivine (Ol), de fer métallique (FeNi) et de sulfure de fer (FeS), (F) particules poreuses ressemblant à des agrégats d'olivine amiboïde. (Crédit : Université Tohoku)


Le Ryugu nouvellement né contenait, en plus des matériaux à basse température (glace et neige carbonique), une petite quantité de matériaux formés à haute température près du Soleil. On pense que ces particules à haute température ont migré de la proximité du Soleil vers le système solaire externe. Ceci est la preuve d'un mélange à grande échelle de matériaux entre le système solaire interne et externe au moment de sa naissance.


La composition chimique de 10 particules des échantillons de Ryugu (126 mg au total) a été déterminée pour les éléments légers à l'aide d'un faisceau de muons 4) (@J-PARC). L'abondance des éléments légers azote et carbone est proche de celle de la météorite la plus primitive (chondrites carbonées CI), indiquant que l'abondance élémentaire de Ryugu est très primitive.
Réactions entre les roches et l'eau liquide après la formation du corps parent Ryugu


Les matières premières du Ryugu étaient de la glace et divers agrégats de particules solides (Figures 2 et 4 ). 


jaxa_photo04_20220921.jpg


Figure 4 : Fragments de roche trouvés dans l'échantillon C0002 qui conservent des caractéristiques primitives avant l'altération aqueuse (images prises au microscope électronique). (A) Vue d'ensemble du fragment de roche poreuse à grain fin. (B) vue agrandie d'une partie du fragment de roche. (C) distribution élémentaire dans la même zone qu'en B. Les particules rouges indiquent l'olivine ou le pyroxène, indiquant que ces minéraux sont abondants. (D) Vue d'ensemble d'un fragment de roche poreuse à grain fin. (E) vue agrandie d'une partie de D. Les principaux constituants sont des particules de silicate amorphe et de sulfure de fer de moins de 1 micron (indiquées comme GEMS (Glass-Embedded-Metal and Sulfide)-like sur la photographie), et l'olivine ( Ol). (Crédit : Université Tohoku.)


Ces matières premières ont réagi avec l'eau et le CO 2 à l'intérieur du corps d'origine (altération aqueuse) pour former des silicates hydratés et des minéraux carbonatés qui constituent la majorité de l'échantillon. La température de l'eau pendant le métamorphisme aqueux est estimée à environ 25°C sur la base de la stabilité des minéraux formés lors de l'altération aqueuse.
De l'eau liquide emprisonnée dans des cristaux dans l'échantillon a été trouvée ( Figure 5 ). L'eau était retenue dans des lacunes de l'ordre du micron. Les espèces moléculaires ont été déterminées par spectrométrie de masse et l'eau a été gazéifiée contenant des sels et de la matière organique.


jaxa_photo05_20220921.jpg


Figure 5 : Liquide composé principalement d'eau et de CO 2 trouvé à l'intérieur d'un cristal hexagonal de sulfure de fer (sulfure de fer) dans un échantillon de Ryugu. (A, B) Images CT des lacunes dans les cristaux de sulfure de fer. (C) Diverses espèces d'ions contenues dans les lacunes mesurées par spectromètre de masse (les deux images de la même espèce moléculaire montrent les espèces d'ions contenues dans la partie supérieure de la vacance à gauche et dans la partie médiane à droite). La température du cristal a été fixée à -120°C et le liquide dans les lacunes a été congelé pour analyse. (D) Après l'analyse, le liquide dans les lacunes a été évaporé et l'intérieur des lacunes a été observé. Les résultats indiquent qu'il n'y a pas de composants solides autres que le liquide dans la lacune. (Crédit : Tohoku Univ. NASA/JSC, SPring-8)


L'échantillon Ryugu était composé de petits fragments de roche (~ 1 mm de diamètre). La diversité des minéraux dans ces fragments de roche s'explique par les différentes conditions de réactions chimiques avec l'eau.


Les fragments de roche peuvent être divisés en deux types principaux : les matériaux formés dans des milieux à faible teneur en eau (rapport de masse eau/roche < 0,2) et les matériaux formés dans des milieux à forte teneur en eau (0,2 < rapport de masse eau/roche < 0,9) . Les premiers sont des fragments de roche formés près de la surface du corps parent où il était facile de se refroidir et la glace était difficile à fondre ( Figure 4 ), et le second est considéré comme un matériau formé à l'intérieur du corps parent. Par conséquent, le Ryugu actuel contient un mélange de matériaux provenant de la surface et de l'intérieur de son corps parent.


À l'intérieur du corps parent de Ryugu, des cristaux tabulaires ressemblant à des coraux se sont développés à partir d'eau liquide ( Figure 6 ), suggérant qu'un environnement similaire aux océans de la Terre existait à l'intérieur de Ryugu.


jaxa_photo06_20220921.jpg


Figure 6 : Cristaux de forme similaire aux coraux de table trouvés à la surface de l'échantillon de Ryugu (image au microscope électronique). Les petits cristaux en forme de plaque sont empilés pour former le cristal global. (Crédit : Université Tohoku.)


Propriétés physiques de l'échantillon Ryugu formé par réaction avec l'eau


Les propriétés physiques (dureté, transfert de chaleur, chaleur spécifique, densité, etc.) des échantillons de Ryugu ont été mesurées. Le volume des échantillons a été déterminé avec précision par analyse CT par rayonnement synchrotron (@SPring-8) avec une résolution spatiale inférieure à 1 micron, et la masse a été mesurée dans un environnement sans atmosphère pour éviter l'influence de l'eau adsorbée sur les échantillons . La densité moyenne de l'échantillon était de 1,79 ± 0,08 g/cm3, ce qui est beaucoup plus élevé que la densité de l'ensemble de l'astéroïde Ryugu (1,19 g/cm3). Cela suggère que l'intérieur de Ryugu contient plus de 30% d'espaces poreux.


La dureté des échantillons de Ryugu est très faible par rapport à celle des roches ignées sur Terre, ce qui les rend tendres. Les pierres de Ryugu étaient en fait facilement coupées à l'aide d'une lame.


L'échantillon de Ryugu contient une grande quantité de magnétite, et une distribution caractéristique des lignes de champ magnétique (structure de domaine magnétique en spirale : Figure 7 ) a été confirmée à l'intérieur de ces cristaux. Cette structure est plus stable que les disques durs ordinaires et peut enregistrer des champs magnétiques pendant plus de 4,6 milliards d'années. Les champs magnétiques à l'intérieur et autour de la magnétite enregistrent le champ magnétique au moment où ces cristaux se sont formés, et il est fort probable que la nébuleuse solaire (avec un champ magnétique) était présente lorsque le corps parent de Ryugu s'est formé.


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Figure 7 : Enregistrement paléomagnétique conservé dans des cristaux sphériques de magnétite (Fe 3 O 4 ). (A) Image au microscope électronique à transmission et (B, C) images de distribution de flux magnétique obtenues par holographie électronique de magnétite coupée à partir d'un échantillon de Ryugu. Les flèches et les couleurs indiquent la direction de l'aimantation. Le motif de bandes concentriques observé à l'intérieur de la particule indique que les fils du champ magnétique s'enroulent dans le sens de la flèche (appelée structure de domaine magnétique en spirale). Les fils de champ magnétique vus à l'extérieur de la particule sont des champs de fuite de la particule, reflétant l'environnement de champ magnétique de Ryugu lorsque l'intérieur du corps parent de Ryugu s'est réchauffé et que des réactions d'altération aqueuse se sont produites. (Crédit : JFCC, Hokkaido Univ., Hitachi, Tohoku Univ.)


Simulation numérique de l'histoire thermique et de la destruction collisionnelle du corps parent Ryugu


Les auteurs ont réussi à reproduire l'histoire de Ryugu depuis la naissance du corps parent jusqu'à la perturbation du corps parent via une collision à grande échelle en modélisant le processus dans un ordinateur. C'est la première fois que les résultats de dureté et de diffusivité thermique d'un échantillon d'astéroïde réel sont utilisés pour simuler la formation et l'évolution d'un astéroïde.


Une simulation numérique du changement de température à l'intérieur de l'astéroïde parent dû à la chaleur de désintégration des éléments radioactifs a été réalisée. En conséquence, nous avons pu reproduire le processus depuis la formation du corps parent Ryugu dans un environnement en dessous de -200°C environ 2 millions d'années après la formation du système solaire, jusqu'au début de la réaction eau-roche environ 3 millions d'années plus tard, à la température maximale (~50°C) atteinte à l'intérieur du corps environ 5 millions d'années plus tard, à la formation des matériaux constitutifs de l'actuel Ryugu.


Nous avons effectué des simulations numériques de la destruction par collision du corps parent de Ryugu. On pense que Ryugu appartenait autrefois à la famille Polarna ou Eularia 5) des familles d'astéroïdes 6) , et que tous les astéroïdes appartenant à ces familles ont été formés par la destruction du corps parent de Ryugu. Sur la base de cette inférence, le corps parent Ryugu aurait eu un diamètre d'environ 100 km. Lorsqu'un autre corps d'un diamètre d'environ 1/10e du corps parent entre en collision avec le corps parent, le corps parent est détruit, formant un corps d'un diamètre maximum d'environ 50 km (environ la même taille que Polana et Eularia) et de nombreux petits éclats de roche. On pense que le Ryugu actuel a été formé par le réassemblage de certains fragments de roche produits par la collision.


Des simulations de perturbation par collision indiquent que des pressions et des températures élevées ne sont atteintes que près de l'épicentre de l'impact (seulement environ 0,2 % en volume du corps parent subit des pressions d'impact de 10 GPa ou plus), et la majorité du corps parent se brise sans subir de hautes pressions. pressions et températures. Nous avons trouvé peu de preuves d'impacts forts dans les échantillons de Ryugu. Cela indique que les fragments de roche qui ont formé le Ryugu actuel sont des matériaux éloignés de l'épicentre de la collision avec le corps parent de Ryugu.


On pense que le Ryugu actuel a été formé par les processus ci-dessus ( Figure 2 ). Les astéroïdes contenant de l'eau tels que Ryugu sont plus largement distribués dans le système solaire que les objets sans eau. Cette étude montre comment de tels astéroïdes se sont formés, ont évolué, ont été détruits par collision pour créer leur forme actuelle dans la région à basse température à l'extérieur de Jupiter, loin du Soleil. Cela a fourni une voie vers des solutions à certaines des nombreuses questions non résolues concernant la formation du système solaire.


Cette recherche a été soutenue par Grant-in-Aid for Scientific Research (20H00188 et 21H00159), dont Nakamura est le chercheur principal, et de nombreuses subventions distinctes accordées à des co-chercheurs par d'autres agences.


Explication des mots et des phrases


1) Inclusions riches en Ca,Al : Les particules solides les plus anciennes du système solaire. On pense qu'il s'est formé par condensation de gaz nébulaire à haute température près du soleil lors de la formation du système solaire.


2) Corps parent Ryugu : Astéroïde d'origine Ryugu au moment de sa naissance. On pense que le diamètre était d'environ 100 km. Ce corps parent a été détruit pour former le Ryugu actuel.


3) Nébuleuse solaire primordiale, gaz nébulaire : Un disque de gaz entourant le soleil qui aurait existé dans le système solaire il y a 4,5 milliards d'années. Il n'existe pas dans le système solaire actuel et on pense qu'il a disparu au début de la formation du système solaire.


4) Muons : Particules chargées négativement dont la masse est environ 200 fois supérieure à celle d'un électron.


5) Famille d'astéroïdes : les familles d'astéroïdes sont des groupes d'astéroïdes avec des éléments orbitaux intrinsèques similaires tels que le rayon orbital, l'excentricité et l'inclinaison. Les astéroïdes appartenant à la même famille sont considérés comme un groupe de débris formé par la destruction par collision d'un corps parent commun.


6) Sugita et al, (2019) Science 364, eaaw0442. doi : 10.1126/science.aaw0422/


7) Chondrules : particules de morphologie sphérique ou quasi sphérique qui sont abondantes dans les météorites d'origine astéroïde. On pense qu'ils se sont formés par refroidissement rapide après chauffage à plus de 1200°C dans la nébuleuse solaire.


https://www.agences-spatiales.fr/retour-dhayabusa-2-sur-terre/


 

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