Bennu obsahuje „hlavné prvky“ slnečnej sústavy

NASA'S osiris-rex Misia vrátila vzorku z asteroidu Bennu, o ktorom sa zistilo, že obsahuje kľúčové materiály slnečnej sústavy a možné známky vodnej minulosti. Objav poskytuje cenné informácie o raných podmienkach Slnečnej sústavy a možnom pôvode života.

Hĺbkové skúmanie vzoriek hornín a prachu vrátených z blízkozemského asteroidu Bennu uskutočnené misiou OSIRIS-REx vedenou NASA University of Arizona odhalilo niekoľko dlho očakávaných prekvapení.

Tím pre analýzu vzoriek OSIRIS-REx zistil, že Bennu obsahuje základné prvky, z ktorých bola vytvorená naša slnečná sústava. Asteroidový prach je tiež bohatý na uhlík a dusík, ako aj organické zlúčeniny, ktoré sú základnými zložkami všetkého života, ako ho poznáme. Vzorka tiež obsahovala fosforečnan horečnato-sodný, čo bolo pre výskumný tím prekvapením, keďže to nebolo vidieť v údajoch diaľkového prieskumu, ktoré zozbierala kozmická loď v Bennu. Jeho prítomnosť vo vzorke naznačuje, že asteroid môže byť dávno stratený, izolovaný malý, primitívny oceánsky svet.

Vzorová návratová kapsula z misie NASA OSIRIS-REx je videná krátko po pristátí v púšti na testovacej a výcvikovej strelnici ministerstva obrany v Utahu 24. septembra 2023. Vzorku odobrala z asteroidu Bennu kozmická loď NASA OSIRIS-REx v októbri 2020. Poďakovanie: NASA/Keegan Barber

Cestovanie a doručenie vzoriek Bennu

Kozmická loď Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification a Security-Regolith Explorer s názvom OSIRIS-REx, vypustená 8. septembra 2016, navštívila blízkozemský asteroid Bennu, aby zozbierala vzorku hornín a prachu z povrchu . OSIRIS-REx bola prvou americkou misiou na zber vzorky z asteroidu. Kozmická loď doručila na Zem vzorku s hmotnosťou 4,3 unce alebo 121,6 gramov 24. septembra 2023.

„Je neuveriteľne vzrušujúce mať konečne príležitosť ponoriť sa hlbšie do vzorky OSIRIS-REx od Bennu po toľkých rokoch,“ povedal hlavný výskumník Dante Lauretta. osiris-rex a regentský profesor planetárnej vedy v Lunárnom a planetárnom laboratóriu na Univerzite v Arizone. „Tento prielom nielenže odpovedá na dlhotrvajúce otázky o ranej slnečnej sústave, ale otvára aj nové možnosti skúmania formovania Zeme ako obývateľnej planéty skúmať hlbšie.“

Loretta je spoluautorkou článku publikovaného v r Meteorológia a planetárna veda V tomto je podrobne vysvetlená povaha vzorky asteroidu. Tento príspevok slúži aj ako úvod vzorový zoznam benuOnline zdroj, kde sú verejne dostupné informácie o vzorkách a kde si vedci môžu vyžiadať vzorový materiál pre svoj vlastný výskum.

„Zverejnenie prvého článku popisujúceho vzorku Bennu od Dr. Loretty a Dr. Connollyho je vzrušujúcim míľnikom pre misiu a Lunar a Planetary Laboratory,“ povedal Mark Marley, riaditeľ lunárneho a planetárneho laboratória UArizona a vedúci divízia planetárnych vied je.“ „Naša fakulta, vedci a študenti budú pokračovať v štúdiu vzoriek v nasledujúcich rokoch a desaťročiach. Zatiaľ si môžeme len predstavovať príbehy o pôvode našej planéty a živote na nej, ktoré sú stále prítomné v našich laboratóriách.“ možno vysvetliť časticami Bennu.“

Pohľad zhora nadol na jeden z kontajnerov obsahujúcich kamene a prach z asteroidu Bennu s hardvérovou stupnicou vyznačenou v centimetroch. Poďakovanie: NASA/Erica Blumenfeld a Joseph Ebersold

„Vodná minulosť“ pre Bennu?

Analýza vzorky Bennu poskytla zaujímavé informácie o zložení asteroidu. Táto vzorka, bohatá na ílové minerály, najmä serpentín, predstavuje typ horniny, ktorý sa nachádza v stredooceánskych hrebeňoch na Zemi, kde sa materiál z plášťa, vrstvy pod zemskou kôrou, stretáva s vodou.

Táto interakcia medzi morskou vodou a materiálmi zo zemského plášťa vedie k tvorbe ílu a vedie k vzniku rôznych minerálov vrátane uhličitanov, oxidov železa a sulfidov železa. Ale najneočakávanejším objavom vo vzorkách Bennu je prítomnosť vo vode rozpustných fosfátov, povedala Lauretta. Tieto zlúčeniny sú súčasťou biochémie všetkého známeho života na Zemi.

Podobný typ fosfátu bol nájdený vo vzorkách asteroidu Ryugu doručených misiou Hayabusa2 Japonskej agentúry pre letectvo a vesmír v roku 2020. Ale horčík nájdený vo vzorke Bennu vyniká nedostatkom inklúzií fosforečnanu sodného, ​​ktoré sú ako malé bublinky iných minerálov zachytených v hornine, a veľkosť jeho častíc je v akejkoľvek vzorke meteoritu bezprecedentná, povedala Lauretta.

Objav fosforečnanu horečnato-sodného vo vzorke Bennu vyvoláva otázky o geochemických procesoch, ktoré tieto prvky spojili, a poskytuje cenné informácie o historických podmienkach Bennu.

„Prítomnosť a umiestnenie fosfátov, ako aj iných prvkov a zlúčenín na Bennu naznačuje vodnú minulosť asteroidu,“ povedala Lauretta. „Bennu mohol byť kedysi súčasťou vlhkého sveta. Táto hypotéza si však vyžaduje ďalšie skúmanie.“

Táto mozaika Bennu bola vytvorená pomocou pozorovaní uskutočnených kozmickou loďou NASA OSIRIS-REx, ktorá letela blízko asteroidu viac ako dva roky. Poďakovanie: NASA/Goddard/University of Arizona

z mladej slnečnej sústavy

Napriek svojej histórii možnej interakcie s vodou zostáva Bennu chemicky primitívnym asteroidom s podielmi prvkov podobnými tým, ktoré má Slnko.

„Vzorka, ktorú sme priniesli späť, je najväčším úložiskom nezmeneného materiálu asteroidov, ktoré sa momentálne nachádza na Zemi,“ povedala Lauretta.

Zloženie asteroidu ponúka pohľad do prvých dní našej slnečnej sústavy, ktoré sa datujú viac ako 4,5 miliardy rokov. Horniny si zachovali svoj pôvodný stav, od svojho vzniku sa neroztopili ani nespevnili, čo potvrdzuje ich nedotknutú povahu a pradávny pôvod.

Koncept tohto umelca ukazuje kozmickú loď OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer) približujúcu sa k asteroidu Bennu pomocou mechanizmu vzorového ramena typu touch-and-go alebo TAGSAM. Misia úspešne vrátila vzorku Bennuovho povrchového náteru na Zem na štúdium. Poďakovanie: NASA

známky stavebných kameňov života

Tím tiež potvrdil, že asteroid je bohatý na uhlík a dusík. Tieto prvky sú dôležité pre pochopenie prostredia, ktoré vytvorilo Bennuov materiál, a chemických procesov, ktoré transformovali jednoduché prvky na zložité molekuly, ktoré mohli položiť základ pre život na Zemi.

„Tieto zistenia podčiarkujú dôležitosť zhromažďovania a štúdia materiálu z asteroidov ako Bennu – najmä materiálu s nízkou hustotou, ktorý zvyčajne zhorí pri vstupe do zemskej atmosféry,“ povedala Lauretta. „Tento materiál je kľúčom k odhaleniu zložitých procesov tvorby slnečnej sústavy a prebiotickej chémie, ktorá mohla prispieť k vzniku života na Zemi.“

čo bude ďalej

V nadchádzajúcich mesiacoch dostanú desiatky laboratórií v Spojených štátoch a na celom svete časti vzorky Bennu z Johnsonovho vesmírneho strediska NASA v Houstone a mnohé ďalšie budú popisovať vzorku Bennu od tímu pre analýzu vzoriek OSIRIS-REx v priebehu v najbližších rokoch sa očakávajú ďalšie vedecké práce.

„Vzorky Bennu sú mimoriadne krásne mimozemské skaly,“ povedal spoluautor článku Harold Connolly, vedec na analýzu vzoriek, profesor na Rowan University v Glassboro, New Jersey a hosťujúci výskumný pracovník v UArizone. „Analýzy tímu pre analýzu vzoriek OSIRIS-REx každý týždeň odhalia nové a niekedy prekvapivé zistenia, ktoré pomáhajú klásť dôležité obmedzenia na pôvod a vývoj planét podobných Zemi.“

Odkaz: „Asteroid (101955) Bennu v laboratóriu: Vlastnosti vzoriek zozbieraných OSIRIS-REx“ Dante S. Loretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Ebersold, Connell M. O'Dea. Alexander, Ronald-L. Bellows, Jessica J. Barnes, Helena C. Bates, Carina A. Bennett, Lauryn Blanche, Erica H. Blumenfeld, Simon J. Clemmett, George D. Cody, Daniela N. DellaGiustina, Jason P. Dworkin, Scott A. Ackley, Dionysis I. Faustoukos, Ian A. Franchi, Daniel P. Glavin, Richard C. Greenwood, Pierre Hennecour, Victoria E. Hamilton, Dolores H. Hill, Takahiro Hiroi, Kana Ishimaru, Fred Jordan, Hannah H. Kaplan, Lindsay P. Keller, Ashley J. King, Pierce Kofoed, Melissa K. Kontogiannis, Lon Le, Robert J. Mackey, Timothy J. McCoy, Ralph E. Milliken, Jens Najorka, N.N. Nguyen, Maurizio Pazzola, Anjani T. Pollitt, Kevin Reiter, Heather L. Roper, Sarah S. Russell, Andrew J. Ryan, Scott A. Sandford, Paul F. Schofield, Cody D. Schultz, Laura B. Seifert, Shogo Tachibana, Kathy L. Thomas-Keprata, Michelle S. Thompson, Valerie Tu, Filippo Tusberti, Kun Wang, Thomas J. Zega, CWV Wolner a 26. júna 2024 Meteorológia a planetárna veda,
doi:10.1111/maps.14227