سیارک ریوگو، یکی از سیارکهای نزدیک به زمین از نوع سی، نمادی از رازهای نهفته در اوایل تشکیل منظومه شمسی است. این جرم آسمانی، که با نام رسمی ۱۶۲۱۷۳ ریوگو شناخته میشود، با قطر تقریبی ۹۰۰ متر و شکل الماسمانند، دانشمندان را به کاوش ریشههای حیات و مواد اولیه سیارات دعوت میکند. کشف آن در سال ۱۹۹۹ توسط آزمایشگاه لینکلن، آغازگر ماجراجوییهای علمی شد و مأموریت ژاپنی هایابوسا ۲، اولین نمونهبرداری از سطح آن را ممکن ساخت. ریوگو، با ترکیب غنی از مواد آلی و آب، شواهدی از گذشته منظومه شمسی ارائه میدهد و نقش کلیدی در درک چگونگی شکلگیری زمین ایفا میکند.
کشف و نامگذاری سیارک ریوگو
سیارک ریوگو در ۱۰ مه ۱۹۹۹ توسط پروژه لینکلن نزدیک به زمین (LINEAR) در آزمایشگاه لینکلن دانشگاه MIT کشف شد، که بخشی از برنامه نظارت بر اجرام نزدیک به زمین ناسا بود. این پروژه، با استفاده از تلسکوپهای خودکار در نیومکزیکو، هزاران سیارک را شناسایی کرد و ریوگو را به عنوان جرم ۱۹۹۹ JU3 نامگذاری کرد. کشف، از تصاویر نجومی که حرکت آن را نشان میداد، ناشی شد و بلافاصله به عنوان سیارک آپولو (که مدار زمین را قطع میکند) طبقهبندی گردید. نام “ریوگو”، از افسانه ژاپنی “ریوگو-جو” (کاخ اژدها) گرفته شد، که در سال ۲۰۱۵ توسط سازمان فضایی ژاپن (JAXA) پیشنهاد گردید و به افتخار مأموریت هایابوسا ۲ تأیید شد، زیرا افسانه از جعبهای جادویی سخن میگوید که نمونههای ریوگو را شبیهسازی میکند.
نامگذاری، بخشی از سنت اتحادیه بینالمللی نجوم (IAU) بود که اجرام را بر اساس پیشنهاد کاشفان نام میگذارد. ریوگو، با شماره ۱۶۲۱۷۳، در گروه آمور قرار گرفت، اما بعداً به آپولو تغییر یافت. کشف، اهمیت اجرام نزدیک به زمین را برجسته کرد و ریوگو را به عنوان هدفی برای نمونهبرداری برگزید، زیرا ترکیب سی آن، حاوی کربن و مواد آلی، بود. این نام، ریوگو را به نمادی فرهنگی در علم تبدیل کرد و ژاپن را در کاوشهای فضایی برجسته نمود.
ویژگیهای فیزیکی سیارک ریوگو
- قطر متوسط آن حدود ۹۰۰ متر است و شکل آن به الماس یا توپ رُخ شبیه است.
- سطح سیارک تیره و پوشیده از مواد کربنی (نوع C) است که از دوران آغازین منظومه شمسی باقی ماندهاند.
- دوران چرخش کامل آن به دور خودش حدود ۷٫۶ ساعت طول میکشد.
- چگالی پایین آن نشان میدهد که ساختارش متخلخل و شامل سنگریزهها و غبار سست است.
- مدار ریوگو میان زمین و مریخ قرار دارد و گاهی به زمین نسبتاً نزدیک میشود.
مأموریتهای فضایی مرتبط با سیارک ریوگو
- در سال ۲۰۱۴ فضاپیمای ژاپنی Hayabusa2 توسط سازمان JAXA برای مطالعه ریوگو پرتاب شد.
- Hayabusa2 در سال ۲۰۱۸ به مدار ریوگو رسید و چند کاوشگر کوچک بر سطح آن فرود آورد.
- در سال ۲۰۱۹ نمونههایی از خاک و سنگ سیارک جمعآوری شد.
- در دسامبر ۲۰۲۰، کپسول نمونه با موفقیت به زمین بازگشت و در استرالیا فرود آمد.
ویژگیهای فیزیکی و ساختار سیارک ریوگو
ریوگو با قطر میانگین ۹۰۰ متر و شکل الماسمانند، یکی از سیارکهای نامنظم است که از تجمع مواد اولیه منظومه شمسی تشکیل شده. سطح آن، پوشیده از صخرههای تیره و گودالهای متعدد، نشاندهنده برخوردهای باستانی است و چگالی کم ۱.۱۹ گرم بر سانتیمتر مکعب، آن را به جرم متخلخل تبدیل کرده. چرخش ۷.۶ ساعته ریوگو را به سیارکی تاریک بدل میکند. ساختار، از کربن، سیلیکات و مواد آلی تشکیل شده و مانند سیارکهای سی، آب را به شکل یخ نگه میدارد.
ویژگیهای فیزیکی، از مشاهدات تلسکوپهای زمینی و هایابوسا ۲ مشخص شد؛ سطح ریوگو، با دو نیمه متفاوت، نشاندهنده ادغام دو جرم کوچک است و گودالهای آن، تا ۱۵۰ متر قطر دارند. این ساختار، ریوگو را به “خرابهای باستانی” شبیه میکند و مواد آن، از دوران ۴.۵ میلیارد ساله منظومه شمسی حفظ شده. ریوگو، با جرم ۴۵۰ میلیون تن، گرانش ضعیفی دارد که فرود را چالشبرانگیز میکند.
ساختار سیارک ریوگو، از تجمع سنگهای کوچک تشکیل شده و تخلخل ۵۰ درصدی، آن را به “توده شل” بدل میکند که در برخوردهای فضایی پایدار مانده. این ویژگیها، ریوگو را به آزمایشگاهی طبیعی برای مطالعه تشکیل سیارکها تبدیل کرده.
مدار و موقعیت ریوگو در منظومه شمسی
ریوگو، با مدار آپولو، مدار زمین را قطع میکند و به عنوان جرم بالقوه خطرناک (PHA) طبقهبندی شده، هرچند ریسک برخورد پایین است. مدار بیضیشکل، با نیممحور بزرگ ۱.۱۹ واحد نجومی، آن را به مدار زمین نزدیک میکند و دوره تناوب ۱.۳ سال است. حداقل فاصله از زمین، ۰.۰۹ واحد نجومی است و سرعت متوسط ۳۰ کیلومتر بر ثانیه.
موقعیت سیارک ریوگو، در کمربند سیارکها بین مریخ و مشتری، آن را به سیارکی نزدیک به زمین بدل میکند و هر ۴.۳ سال با زمین همتراز میشود. این مدار، ریوگو را برای مأموریتهای نمونهبرداری مناسب میکند و هایابوسا ۲ از پنجره ۲۰۱۵ استفاده کرد. ریوگو، با تمایل مداری ۵.۸ درجه، پایدار است و موقعیت آن، مطالعه برخوردهای کیهانی را آسان مینماید. مدار ریوگو از دادههای LINEAR استخراج شد و موقعیت آن، ریوگو را به هدفی ایدهآل برای کاوش تبدیل کرد.
مأموریت هایابوسا ۲ و فرود موفقیتآمیز
هایابوسا ۲ سازمان فضایی ژاپن، در دسامبر ۲۰۱۴ پرتاب شد و در ژوئن ۲۰۱۸ به ریوگو رسید، با هدف نمونهبرداری از سطح و زیرسطح. کاوشگر، با ابزارهای نوری و طیفی، ریوگو را نقشهبرداری کرد و در فوریه ۲۰۱۹، با شلیک گلوله مس، نمونه سطحی گرفت. فرود دوم در ژوئیه ۲۰۱۹، زیرسطح را کاوش کرد و نمونههایی از مواد بکر جمعآوری نمود.
هایابوسا ۲، با رباتهای مینروا و ماسکات، سطح را بررسی کرد و ماسکات، دادههای مغناطیسی جمعآوری نمود. مأموریت، با چالشهای گرانش ضعیف روبرو شد، اما با سیستم هدایت خودکار، موفقیتآمیز بود. کاوشگر در دسامبر ۲۰۲۰ نمونهها را به زمین بازگرداند. این اولین نمونهبرداری زیرسطحی از سیارک بود و هایابوسا ۲ را به نمادی از فناوری ژاپن تبدیل کرد.
نمونهبرداری و بازگشت به زمین
نمونهبرداری از ریوگو توسط هایابوسا ۲، در دو مرحله انجام شد؛ اول، در فوریه ۲۰۱۹، کاوشگر با شلیک گلوله، ذرات سطحی را بلند کرد و ۵.۴ گرم جمعآوری نمود. دوم، در ژوئیه ۲۰۱۹، با انفجار، گودالی ایجاد کرد و از زیرسطح نمونه گرفت. این روش، مواد بکر را حفظ کرد. بازگشت به زمین، در دسامبر ۲۰۲۰، کپسول نمونهها را در استرالیا فرود آورد و دانشمندان ژاپنی و بینالمللی آن را تحلیل کردند. نمونهها، ۵.۴ گرم وزن داشتند و از مواد تیره و متخلخل تشکیل شده بودند.
تحلیل ترکیب شیمیایی نمونههای ریوگو، نشاندهنده کربن، نیتروژن و مواد آلی غنی است و ۲۰ اسید آمینه کشف شد. نمونهها، از کربناتها و سیلیکاتها تشکیل شده و آب را به شکل هیدروکسید نگه میدارند. تحلیل ناسا و JAXA، ترکیب اولیه را نشان داد و ریوگو را به سیارکی باستانی بدل کرد. نمونهها، گوگرد و آهن دارند و ساختار متخلخل، آب را حفظ کرده است.
کشف مواد آلی در ریوگو، ۲۰ اسید آمینه را نشان داد که ریشه حیات را توضیح میدهد. نمونهها، از مواد کربنی غنی هستند و آب را به شکل معدنی حفظ کردهاند. آب ۵ درصد نمونههاست و مواد آلی، از آمینو اسیدها تا هیدروکربنها، پیشزیستی را نشان میدهند. این کشف، ریوگو را به منبع احتمالی حیات زمین بدل میکند.
مقایسه با سیارکهای دیگر مانند بنو
ریوگو، با سیارک بنو (از مأموریت OSIRIS-REx ناسا) مقایسه میشود؛ هر دو نوع سی، با ترکیب کربنی و آب هستند، اما ریوگو متخلخلتر (چگالی ۱.۱۹) از بنو (۱.۲۶) است. ریوگو، شکل الماس دارد و بنو گردتر است. نمونههای ریوگو، ۵.۴ گرم، و بنو ۱۲۱ گرم، هر دو مواد آلی دارند، اما ریوگو اسیدهای آمینه بیشتری نشان داد.
نقش ریوگو در تحقیقات فضایی، با نمونههای هایابوسا ۲، به کشف ریشه حیات کمک کرد و مأموریتهای آینده مانند MMX ژاپن به قمرهای مریخ را الهام بخشید. ریوگو، استاندارد نمونهبرداری را بالا برد و تحقیقات را به سوی سیارکهای آبدار سوق داد.
