U kamenčićima i prašini s asteroida Ryugu znanstvenici su prepoznali sastojak koji ranije analize nisu dovoljno jasno izdvojile od poznatih minerala. Riječ je o slabo kristaliziranom materijalu sličnom magnezijevu silikatnom hidratu, skraćeno M-S-H. Njegova svojstva nude objašnjenje za neobičnu kombinaciju: stijene su pretrpjele snažne promjene pod utjecajem vode, a ipak sačuvale kemijske značajke ranog Sunčeva sustava.
Istraživanje japanskog tima objavljeno je 7. rujna 2026. u časopisu Communications Earth & Environment. Sveučilište Kanazawa predstavilo ga je u priopćenju od 2. studenoga.
Voda je promijenila stijene. Zašto nije izbrisala njihov sastav?
Ryugu pripada ugljikom bogatim asteroidima tipa C. Japanska misija Hayabusa2 prikupila je materijal s dvaju mjesta na njemu i u prosincu 2020. vratila na Zemlju ukupno oko 5,4 grama uzoraka. JAXA je uzorke otvarala i obrađivala u strogo kontroliranim uvjetima, najprije u vakuumu, a zatim u atmosferi dušika visoke čistoće. Takav postupak istraživačima omogućuje da proučavaju asteroidni materijal uz znatno manji rizik od onečišćenja sa Zemlje.
Na snimkama Ryuguove površine dominiraju stijene i gromade. No za ovu studiju važna je njihova sitnozrnata unutarnja građa, u kojoj se nalaze minerali nastali reakcijama s vodom. Takve su se reakcije odvijale u prošlosti njegova matičnog tijela. O nastanku Ryugua iz ostataka većeg tijela Kozmos je pisao i u kontekstu ranijih analiza njegovih zrna.
Problem nastaje kada se usporede tragovi tih reakcija i sačuvani kemijski sastav. Voda može otapati sastojke stijene i premještati elemente. Ako je promjena bila opsežna, zašto se iz uzoraka i dalje mogu iščitavati kemijske značajke materijala iz kojeg su nastali? Taj je odnos posebno važan za kozmokemiju, koja iz današnjih uzoraka pokušava rekonstruirati sastav ranog Sunčeva sustava.
Rendgenska analiza otkrila je sastojak koji je nedostajao
Istraživači sa sveučilišta Kanazawa i Tokio te partnerskih ustanova proučili su Ryuguove uzorke i ugljične hondrite, meteorite Ivuna, Orgueil i Tarda. Kako objašnjava Sveučilište u Hirošimi, koristili su rendgensko zračenje kako bi ispitali neposrednu okolinu atoma magnezija. Dobivene spektre usporedili su s referentnim materijalima poznate građe. Mjerenja su provedena u japanskim sinkrotronskim postrojenjima KEK-PF i SPring-8.
Uobičajeno tumačenje sastava tih sitnozrnatih stijena oslanjalo se ponajprije na minerale slične serpentinu i saponitu. Međutim, njihove referentne vrijednosti nisu dovoljno dobro objašnjavale izmjereni signal. Kada su istraživači u usporedbu uključili slabo kristalizirani M-S-H, slaganje s rezultatima mjerenja bilo je bolje.
Izraz “slabo kristaliziran” opisuje materijal čiji atomi nemaju jednako pravilnu uređenost kao u dobro razvijenom kristalu. Autori zato nalaz opisuju kao sastojak sličan M-S-H-u, uz već poznate komponente slične serpentinu i saponitu.
Takav se materijal već razmatrao kao mogući prolazni proizvod reakcija stijena s vodom. Sadašnja mjerenja upućuju na to da se sastojak sličnih svojstava zadržao u uzorcima do danas. Upravo njegovo očuvanje omogućuje istraživačima da usporede današnju građu stijena s mogućim ranijim koracima njihova nastanka.
Isti vodeni uvjeti, različit kemijski sastav
M-S-H može sadržavati magnezij i silicij u različitim omjerima. Tim je zato ispitao kako je njegov sastav povezan s topljivošću, kombinirajući laboratorijske pokuse s ranije objavljenim podacima. Rezultati upućuju na to da materijali različitih omjera magnezija i silicija mogu opstati u sličnim vodenim uvjetima.
Na toj osnovi autori predlažu slijed promjena: najprije se taložio materijal sličan M-S-H-u, a zatim se dio pretvarao u uređenije minerale, uključujući serpentin i saponit. Za svaku lokalnu razliku u sastavu pritom nije potrebno pretpostaviti zaseban vodeni okoliš. Razlike između pojedinih dijelova prvotne stijene mogle su se velikim dijelom sačuvati i tijekom nastanka novih minerala.
Prema tom tumačenju, dva susjedna dijela stijene mogla su reagirati s vodom sličnog sastava, a završiti s različitim mineralima zbog razlika u početnom omjeru magnezija i silicija. Raznolikost minerala tada bi dijelom odražavala sastav izvornog materijala, umjesto da za svako zrno zahtijeva drukčiju povijest vode.
Ryuguovi uzorci već su predmet istraživanja organskih spojeva važnih za predbiotičku kemiju. Ova studija bavi se mineralima koji čine njihovo geološko okruženje. Ako se predloženi slijed promjena potvrdi, znanstvenici će lakše razlučivati koje kemijske razlike u uzorcima potječu iz materijala od kojeg je asteroid nastao, a koje su posljedica kasnijih reakcija s vodom. To bi pomoglo preciznije rekonstruirati sastav malih tijela iz ranog Sunčeva sustava.
