Na orbicie Ziemi znajduje się około 18 tysięcy planetoid bliskich Ziemi (NEA), obiektów, których orbita okresowo przenosi je blisko Ziemi. Ponieważ te asteroidy czasami zbliżają się do Ziemi - i zderzały się z Ziemią w przeszłości - są naturalnie postrzegane jako potencjalne zagrożenie. Z tego powodu naukowcy zajmują się śledzeniem NEA, a także badaniem ich pochodzenia i ewolucji.
Jednak kiedy i jak powstały NEA oraz to, czego doświadczyli w ciągu swojego życia, pozostaje tajemnicą. Na szczęście zespół japońskich naukowców niedawno zbadał cząstki zebrane z asteroidy bliskiej Ziemi Itokawa przez sondę Hayabusa. Ich analiza wskazuje, że Itokawa pochodzi z większego ciała, które powstało około 4,6 miliarda lat temu, a następnie zostało zniszczone przez zderzenie około 1,5 miliarda lat temu.
Badanie, które szczegółowo opisuje wyniki ich badań, pojawiło się niedawno w czasopiśmie Raporty naukowe pod tytułem „Historie termiczne i zderzenia 25143 Itokawy zarejestrowane w cząsteczkach Hayabusa”. Badanie było prowadzone przez Kentaro Terada, profesora z Planetary Science Group na Uniwersytecie Osaka, i obejmowało członków z Japońskiej Agencji Eksploracji Kosmicznej (JAXA), Instytutu Badań Atmosfery i Oceanu, Japońskiego Instytutu Badań Promieniowania Synchrotronowego (JASRI) oraz wiele uniwersytetów.
Na potrzeby badań zespół przeanalizował kilka mikrometrów minerałów fosforanowych z cząstek Itokawa, które miały średnicę około 50 nanometrów. Próbki te zebrano w listopadzie 2005 r., Wkrótce potem Hayabusa spotkał się z Itokawą i wylądował na powierzchni binarnej asteroidy. Próbki te zostały następnie zwrócone na Ziemię 13 czerwca 2010 r.
Zespół następnie poddał te fosforany dokładnej analizie za pomocą spektrometrii mas wtórnego jonu (SIMS) w celu ustalenia ilości uranu i ołowiu w nich. Na podstawie swoich wyników ustalili, że Itokawa była częścią większego ciała, które powstało 4,6 miliarda lat temu. Zasadniczo ciało to powstało we wczesnej historii Układu Słonecznego, a następnie zostało zniszczone przez zderzenie z większą asteroidą 1,5 miliarda lat temu.
Spowodowało to, że Itokawa stała się własnym ciałem, które ostatecznie zostało przechwycone przez grawitację Ziemi i stało się asteroidą blisko Ziemi. Jak wyjaśniła Terada w niedawnej informacji prasowej Uniwersytetu Osaka:
„Łącząc dwie serie rozpadu U, 238U-206Pb (z okresem półtrwania 4,47 miliarda lat) i 235U-207Pb (z okresem półtrwania 700 milionów lat), przy użyciu czterech cząstek Itokawa, wyjaśniliśmy, że minerały fosforanowe krystalizowały podczas wiek metamorfizmu termicznego (4,64 ± 0,18 miliarda lat temu) ciała macierzystego Itokawy, który doświadcza metamorfizmu szokowego z powodu katastrofalnego uderzenia innego ciała 1,51 ± 0,85 miliarda lat temu. ”
Ponadto prof. Terada i jego koledzy stwierdzili, że mineralogia i geochemia cząstek Itokawa były identyczne z typowymi chondrytami niskiego (całkowitego) żelaza i niskiego metalu (LL). Te kamienne asteroidy, które są najmniej rozpowszechnionym typem chondrytów, często spadają na Ziemię - stanowiąc około 10-11% zwykłych chondrytów i 8-9% wszystkich meteorytów.
Wskazuje to na to, że Itokawa była kiedyś częścią ciała macierzystego chondrytów LL. Jednak ich badanie wykazało również, że wiek wstrząsów cząstek Itokawa (datowany na 1,5 miliarda lat temu) jest inny niż wiek wstrząsów zgłaszany we wcześniejszych badaniach chondrytów LL (datowanych na 4,2 miliarda lat temu). Odkryli również, że cząsteczki Itokawy zawierają inne pierwiastki niż asteroidy chondrytowe LL.
To skutecznie oznacza, że Itokawa doświadczył innego zestawu okoliczności ewolucyjnych niż ciało macierzyste chondrytów LL. Pod tym względem wyniki nałożyły nowe ograniczenia na harmonogram Itokawy, zasadniczo zapewniając konkretny harmonogram jego ewolucji. Te i inne badania prawdopodobnie dostarczą dodatkowych wskazówek co do pochodzenia i historii planetoid, które okresowo przekraczają orbitę Ziemi.
Takie informacje są niezbędne, jeśli będziemy w stanie przewidzieć, kiedy i gdzie mogą wystąpić kolizje w przyszłości.
