'하야부사 2' 우주풍화에 노출되지 않은 두 번째 샘플 채취에 성공

Hayabusa – Store norske leksikon. https://snl.no/Hayabusa

일본의 소행성 탐사선 '하야부사 2'는 7월 11일 소행성 류구에 두 번째 터치다운을 실시하여 샘플채집에 성공했습니다.

그런데 첫 번째 샘플 채집에 성공했는데 왜 굳이 위험을 무릅쓰고 두 번째 시도를 했는지에 대해 의문을 가지는 사람이 있을지도 모릅니다. 이것은 샘플의 양이 많을수록 분석이 순조롭게 진행한다는 단순한 이유뿐만이 아닙니다. 두 번째는 소행성 내부(지하)의 샘플채취를 위해 이루어젔습니다.

Hayabusa2 Ion thruster https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Hayabusa2_Ion_thruster.jpg

사실 소행성의 표면은 오랫동안 우주에 직접 노출되어 왔기 때문에 본래의 물질 조성이 변화했을 가능성이 있습니다. 이것을 우주풍화라고 부릅니다. 지구의 경우 풍화라고하면 대기에 의한 변화를 가리키는 것이지만, 대기가 없는 장소에서도 사실 풍화라고 부를 수 있는 변화가 일어나고 있습니다. 진공상태에서도 태양으로부터 자외선이나 적외선 등을 직접 받을 뿐만 아니라 태양풍과 우주선 등의 높은 에너지를 가진 입자에 의해 표면 물질은 변화해 버립니다. 특히 소행성 류구는 물을 포함한 광물(함수광물)을 보유하고 있는 것으로 보이지만, 이러한 것도 오랫동안 태양에 의한 가열로 인해 물이 증발해버립니다. 또한 진공이므로 작은 고체입자나 운석도 직접 표면에 충돌하여 파괴되는 경우도 많습니다. 달의 표면이 두꺼운 레골리스 입자의 층으로 덮여있는 것은 그 때문입니다.

터치다운 4초 후의 사진. 충격으로 산산조각이 난 암석의 파편이 흩어져있는 것을 알 수 있다. (제공 : JAXA)

우주풍화에서 특히 두드러지는 점은, 우주풍화 작용에 의해 표면의 반사율이 떨어져 붉게 변해버리는 것입니다. 이를 적화라고 부르는데 그 원인은 오랫동안 몰랐습니다. 그 원인이 크기 수 나노미터에서 수십 나노미터 크기의 철 나노입자임을 알게되었습니다. 이러한 미립자가 반사율을 떨어트려 적화의 원인이 되고있는 것. 다만, 소행성 류구처럼 탄소가 많은 C형 소행성의 경우, 우주풍화가 일어나면 반대로 파란색을 띄는 경향을 볼 수 있는데, 그 원인은 아직 잘 규명되지 않았습니다.

이러한 우주풍화가 일어나지 않은 소행성 내부의 샘플을 채취하려고 하야부사 2는 인공 분화구를 생성했습니다. 인공적으로 충돌하여 분화구를 만들면, 거기에는 우주풍화되지 않은 지하의 물질이 나타날 것이기 때문입니다. 이번 터치다운은 바로 인공 분화구의 위치를 ​​겨냥해 샘플채집을 실시하는 것입니다.

Hayabusa2 SCI impact and subsurface sampling
https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Hayabusa2_SCI_impact_and_subsurface_sampling.gif

첫 번째와 두 번째의 샘플을 비교하면, 우주풍화에 의해 무엇이 일어나고 있는지를 알 수 있는 동시에, 풍화되지 않은 샘플에서 물을 포함한 광물이 많은 여부, 그리고 유기물은 있는지, 또 C형 소행성의 우주풍화의 수수께끼가 풀릴 것으로 기대되고 있습니다.

출처 참조 번역
はやぶさ2、二回目のサンプル採取に成功
http://www.mitsubishielectric.co.jp/me/dspace/column_w/cw145.html

三菱電機 DSPACE：はやぶさ2、二回目のサンプル採取に成功