Un échantillon d’astéroïde renvoyé sur Terre examine de près Brown

Providence, RI [Brown University] En décembre 2020, le vaisseau spatial japonais Hayabusa2 s’est rapproché de la Terre pour déverser une cache d’échantillons de roche prélevés sur un astéroïde proche de la Terre appelé Ryugu. On pense que des astéroïdes comme Ryugu représentent les anciens blocs de construction du système solaire, et les scientifiques ont tenu à examiner de plus près les échantillons qui ont été retournés.

La semaine dernière, l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale a expédié l’un des échantillons – une fraction millimétrique de la surface de l’astéroïde – au laboratoire du planétologue de l’Université Brown Ralph Milliken pour analyse. Le laboratoire de Milliken est l’un des premiers aux États-Unis à examiner jusqu’à présent un échantillon de Ryugu.

Milliken et Takahiro Hiroi, chercheur en chef chez Brown, sont membres de l’équipe scientifique de la mission Hayabusa2. Ils sont intéressés à enquêter sur des preuves de minéraux aquifères sur l’astéroïde, et ils l’ont déjà fait Recherche publiée A propos du sujet basé sur l’équipement de télédétection de l’engin spatial. Maintenant qu’ils ont obtenu un échantillon renvoyé, Milliken et Hiroi sont impatients de comparer leurs mesures de télémétrie avec des observations rapprochées en laboratoire.

Milliken a discuté des travaux en cours dans une interview.

Pourquoi Brown a-t-il été sélectionné comme l’un des laboratoires pour analyser l’échantillon de Ryugu ?

Tout d’abord, nous sommes vraiment ravis de faire partie d’une mission internationale incroyable, et c’est un grand honneur de pouvoir analyser cet échantillon si tôt dans le processus. Je pense qu’il y a plusieurs raisons de nous choisir. La première est la présence de notre collègue, Takahiro Hiroi, qui est un expert du travail avec les échantillons de météorites et la science des astéroïdes en général, qui a également travaillé sur la première mission Hayabusa. Il existe également d’autres liens avec Brown sur la mission, notamment le professeur Seiji Sugita de l’Université de Tokyo, titulaire d’un doctorat de Brown. Il est diplômé et est le scientifique principal de la caméra principale du vaisseau spatial.

Une autre raison est que Brown dirige une installation de la NASA appelée RELAB, le Reflection Experiment Laboratory. RELAB a une longue histoire – jusqu’à 30 ans – de travail avec des échantillons extraterrestres remontant aux missions Apollo sur la Lune, ainsi qu’aux missions soviétiques Luna. Nous avons donc beaucoup d’expérience dans la réalisation de mesures à haute résolution, en travaillant avec des collègues pour interpréter ces données, puis en combinant ces résultats avec d’autres observations pour bien comprendre ces échantillons et ce qu’ils signifient pour les processus extraterrestres.

Pouvez-vous décrire l’échantillon lui-même plus en détail ?

Il est très petit – seulement environ 1 mm x 0,5 mm. Il vient de la surface extérieure de Ryugu. Le vaisseau spatial Hayabusa2 a effectué deux atterrissages sur Ryugu. Au début, j’ai touché la surface non perturbée et j’ai attrapé certains de ces trucs. Ensuite, pour le deuxième atterrissage, le vaisseau spatial a prélevé des échantillons sur le site où un cratère d’impact artificiel à la surface s’était produit dans l’espoir de cracher une partie du matériau plus profond. L’idée est de comparer ce matériau de surface avec le matériau « plus moderne » en dessous qui a été légèrement plus protégé des effets des intempéries dans l’espace qui pourraient modifier la surface supérieure non perturbée. L’échantillon que nous avons examiné provenait de notre premier atterrissage en surface.

Que recherchez-vous exactement dans votre analyse ?

La mission Hayabusa2 a une grande équipe scientifique, et chacun de ces experts a une question différente à suivre. Notre groupe s’intéresse beaucoup aux minéraux qui composent l’eau et aux composés organiques. Sont-ils présents dans ces échantillons, et si oui, quelle est leur chimie et que nous disent-ils sur le rôle de l’eau dans les premiers millions d’années de notre système solaire ? Nos données préliminaires provenant de capteurs à distance sur le vaisseau spatial suggèrent que Ryugu n’était peut-être pas aussi riche en eau que prévu. Une hypothèse est que l’astéroïde d’origine a été altéré par l’eau, créant de la boue aquifère et peut-être d’autres minéraux, mais à un moment donné, l’astéroïde a ensuite été chauffé au point de devenir partiellement sec. Maintenant que nous avons les échantillons sous la main, nous pouvons regarder de plus près et voir si cette hypothèse est vraie.

Quelle forme prend l’analyse ?

Pour commencer, nous effectuons ce que l’on appelle la spectroscopie de réflectance dans l’infrarouge proche et moyen, qui analyse la lumière réfléchie par l’échantillon à des longueurs d’onde plus longues que l’œil humain ne peut voir, mais nous indique quels minéraux sont présents. Des instruments similaires sur le vaisseau spatial ont analysé la surface de l’astéroïde sur une échelle de plusieurs mètres à quelques centimètres. Mais au labo, on regarde le micromètre. Ainsi, nous pouvons examiner les petits grains individuels, les subtilités des minéraux et leur chimie, et comprendre si et comment les minéraux aqueux sont présents dans l’échantillon. Une fois que nous avons ces informations détaillées, nous pouvons revenir en arrière et examiner nos nombreuses données de satellites et nous demander : les hypothèses que nous avons formulées sur la base de ces données étaient-elles correctes ou devons-nous réviser nos interprétations ? Pouvoir disposer de données d’engins spatiaux télédétectés, puis d’échantillons à portée de main pour des analyses de laboratoire détaillées, nous aide vraiment à apprendre à combler ces échelles spatiales.

Pourquoi est-il important d’étudier des astéroïdes comme Ryugu ?

Nous pensons que les astéroïdes comme Ryugu sont les éléments constitutifs primitifs du système solaire. Ainsi, en apprenant davantage sur Ryugu, nous pourrons peut-être en apprendre davantage sur la formation du système solaire et son évolution pour devenir ce qu’il est aujourd’hui.

De plus, Takahiro et moi sommes co-chercheurs de la mission OSIRIS-REx de la NASA qui est actuellement en route vers la Terre pour renvoyer des échantillons de l’astéroïde Bennu qui, selon les données du vaisseau spatial, abrite des minéraux aqueux et des composés organiques. . Nous cherchons également à mesurer des échantillons de cette mission, donc cette analyse des échantillons de Ryugu nous aidera également à nous préparer à ces futures mesures.