Inom jordens omloppsbana finns det uppskattningsvis arton tusentals Asteroids Near Earth (NEA), föremål vars omlopp periodvis tar dem nära Jorden. Eftersom dessa asteroider ibland gör nära flybys till jorden - och har kolliderat med jorden tidigare - ses de naturligtvis som en potentiell fara. Av denna anledning är forskare hängivna att spåra NEA, liksom att studera deras ursprung och utveckling.
När och hur NEAs bildades och vad de upplevde under deras livstid har emellertid förblivit ett bestående mysterium. Lyckligtvis undersökte ett team av japanska forskare nyligen partiklar som samlats in från Nära Jorden Asteroid Itokawa av Hayabusa-rymdskeppet. Deras analys indikerar att Itokawa kom från en större kropp som bildades för cirka 4,6 miljarder år sedan och förstördes sedan av en kollision för cirka 1,5 miljarder år sedan.
Studien som beskriver deras forskningsresultat nyligen dök upp i tidskriften Vetenskapliga rapporter under titeln ”Värme- och slaghistorier för 25143 Itokawa registrerade i Hayabusa-partiklar”. Studien leds av Kentaro Terada, en professor vid planetary science-gruppen vid Osaka University, och inkluderade medlemmar från Japanese Aerospace Exploration Agency (JAXA), Atmosphere and Ocean Research Institute, Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI), och flera universitet.
För studiens skull analyserade teamet några mikrometer fosfatmineraler från Itokawa-partiklarna, som mätte cirka 50 nanometer i diameter. Dessa prover samlades in i november 2005, strax efter Hayabusa restezvous med Itokawa och landade på den binära asteroidens yta. Dessa prover återlämnades sedan till jorden den 13 juni 2010.
Teamet utsattes sedan för dessa fosfater för exakt analys med hjälp av sekundär jonmasspektrometri (SIMS) för att bestämma mängden uran och bly i dem. Baserat på deras resultat bestämde de att Itokawa var en del av en större kropp som bildades för 4,6 miljarder år sedan. I huvudsak bildades denna kropp under solsystemets tidiga historia och förstördes sedan av en kollision med en större asteroid för 1,5 miljarder år sedan.
Detta fick Itokawa att bli sin egen kropp, som så småningom fångades av jordens allvar och blev en Asteroid nära jorden. Som Terada förklarade i ett nyligen pressmeddelande från Osaka University:
”Genom att kombinera två U-sönderfallsserier, 238U-206Pb (med en halveringstid på 4,47 miljarder år) och 235U-207Pb (med en halveringstid på 700 miljoner år), med fyra Itokawa-partiklar, klargjorde vi att fosfatmineraler kristalliserades under en termisk metamorfismålder (4,64 ± 0,18 miljarder år sedan) för Itokawas föräldrakropp, upplever chockmetamorfism på grund av en katastrofisk händelse av en annan kropp för 1,51 ± 0,85 miljarder år sedan. ”
Vidare fann prof. Terada och hans kollegor att mineralogin och geokemi hos Itokawa-partiklarna var identiska med de typiska låg (totala) järn, lågmetall (LL) -kondriterna. Dessa steniga asteroider, som är den minst förekommande typen av kondriter, faller ofta till jorden - svarar för cirka 10-11% av vanliga-chondritfall och 8-9% av all meteoritfall.
Vad detta indikerade är att Itokawa en gång var en del av en föräldrakropp med LL-kondriter. Deras studie visade emellertid också att chockåldern för Itokawa-partiklar (daterad till 1,5 miljarder år sedan) skiljer sig från chockåldern som rapporterats av tidigare studier av LL-kondriter (som daterades till 4,2 miljarder år sedan). De fann också att Itokawas partiklar införlivade andra element än LL-kondrit-asteroiderna.
Detta innebär effektivt att Itokawa upplevde en annan uppsättning av evolutionära omständigheter än föräldrakroppen för LL-kondriter. I detta avseende har resultaten lagt nya begränsningar för tidsskalan för Itokawa, vilket väsentligen ger en konkret tidslinje för dess utveckling. Dessa och andra studier kommer sannolikt att ge ytterligare ledtrådar om ursprung och historia för asteroider som periodvis korsar jordens omloppsbana.
Sådan information är nödvändig om vi ska kunna förutsäga när och var kollisioner kan äga rum i framtiden.
