Планетата Бену съдържа „оригиналните компоненти“ на слънчевата система

Микроснимка на тъмна частица Bennu, дълга около 1 милиметър, с ярка фосфатна обвивка. Вдясно по-малка част е отделена от тялото. Кредит за изображение: от Lauretta & Connolly et al. (2024) Метеоритика и планетарна наука, doi:10.1111/maps.14227

НАСА‘с Озирис-Рекс Мисията успя да възстанови проба от астероида Бену, разкривайки, че съдържа основни материали за слънчевата система и възможни признаци за наличие на вода в миналото. Това откритие дава ценна представа за условията на ранната слънчева система и възможния произход на живота.

Дълбоко гмуркане в проба от скала и прах, върната от мисията OSIRIS-REx на НАСА, ръководена от университета в Аризона, от близкия до Земята астероид Бену, разкри някои дългоочаквани изненади.

Екипът за анализ на проби на OSIRIS-REx установи, че астероидът Бену съдържа оригиналните компоненти, които са формирали нашата слънчева система. Астероидният прах е с високо съдържание на въглерод и азот, както и на органични съединения, всички от които са основни компоненти на живота, какъвто го познаваме. Пробата също така съдържа натриев и магнезиев фосфат, което беше изненада за изследователския екип, тъй като не беше видяно в данните от дистанционното наблюдение, събрани от космическия кораб Bennu. Неговото присъствие в пробата предполага, че астероидът може да се е отделил от малък, отдавна изчезнал примитивен океански свят.

Капсулата за връщане на проба от мисията OSIRIS-REx на НАСА се вижда малко след като кацна в пустинята на 24 септември 2023 г. в тестовия и тренировъчен полигон на Министерството на отбраната в Юта. Пробата е взета от астероида Бену през октомври 2020 г. от космическия кораб OSIRIS-REx на НАСА. Кредит на изображението: NASA/Kegan Barber

Пино проба полет и доставка

Космическият кораб OSIRIS-REx стартира на 8 септември 2016 г. и започна своето пътуване до близкия до Земята астероид Бену, за да събере проба от камъни и прах от повърхността. OSIRIS-REx беше първата американска мисия, която взе проба от астероид. Космическият кораб достави пробата с тегло 4,3 унции или 121,6 грама на Земята на 24 септември 2023 г.

„Най-накрая възможността да се задълбочим в пробата на OSIRIS-REx от Bennu след всичките тези години е много вълнуваща“, каза Данте Лаурета, главен изследовател на проекта OSIRIS-REx. Озирис-Рекс „Това откритие не само отговаря на дългогодишни въпроси за ранната слънчева система, но също така открива нови пътища за изследване на формирането на Земята като обитаема планета. Идеите, описани в обзорния документ, предизвикаха още повече любопитство, подтиквайки ни да изследваме по дълбоко.“

Лорета е съавтор на изследователска статия, публикувана в Метеорология и планетарна наука Което описва природата на астероидната проба. Документът служи и като въведение към Каталог с бино мострионлайн ресурс, където информацията за пробата е достъпна за обществеността и където учените могат да поискат примерни материали за собствените си изследвания.

„Публикуването на първата статия, водена от д-р Лорета и д-р Конъли, описваща проба от Бену, представлява вълнуващ крайъгълен камък за мисията и за Лунната и планетарната лаборатория“, каза Марк Марли, директор на Лунната и планетарната лаборатория в университета от Аризона и председател на катедрата по планетарни науки „Преподаватели, учени и студенти ще продължат да изучават извадката през следващите години.“ „Засега можем само да си представяме историите за произхода и живота на нашата планета казано от зърната на Bennu, които вече са в нашите лаборатории.“

Изглед от птичи поглед на един от контейнерите, съдържащи камъни и прах от астероида Бену, със скала на инструмента, отбелязана в сантиметри. Авторско право: NASA/Erica Blumenfeld и Joseph Aebersold

„Воднисто минало“ на Пино?

Анализът на проба от астероида Бену разкри интересни прозрения за състава на астероида. Доминирана от глинести минерали, особено серпентин, пробата отразява типа скала, открита в средноокеанските хребети на Земята, където материалът от мантията, слоят под земната кора, среща водата.

Това взаимодействие между океанската вода и материала от мантията на Земята създава глини и води до различни минерали, включително карбонати, железни оксиди и железни сулфиди. Но най-изненадващото откритие в пробата от Бену е наличието на водоразтворими фосфати, каза Лаурита. Тези съединения са биохимичните компоненти на всички форми на живот, известни на Земята днес.

Подобен фосфат беше открит в проба от астероида Ryugu, доставена от мисията Hayabusa 2 на Японската агенция за аерокосмически изследвания през 2020 г. Но натриевият и магнезиевият фосфат, открит в пробата Bennu, се отличава с липсата на примеси, които приличат на малки мехурчета от други минерали уловен в скалата и размерът на зърната му не е безпрецедентен в която и да е проба от метеорит, каза Лаурита.

Намирането на натриев и магнезиев фосфат в пробата на Бену повдига въпроси относно геохимичните процеси, които са събрали тези елементи, и също така предоставя ценни улики за историческите условия на Бену.

„Наличието и състоянието на фосфат, заедно с други елементи и съединения на Бену, сочи към водно минало на астероида. Вероятно Бену някога е бил част от по-влажен свят. Въпреки че тази хипотеза изисква допълнително проучване“, каза Лаурета.

Тази мозайка на Бену е създадена с помощта на наблюдения, направени от космическия кораб OSIRIS-REx на НАСА, който беше в непосредствена близост до астероида повече от две години. Авторско право: НАСА/Годард/Университет на Аризона

От младата слънчева система

Въпреки вероятната си история на взаимодействие с вода, Бену остава химически примитивен астероид с елементарни пропорции, много подобни на тези на Слънцето.

„Пробата, която върнахме, е най-големият резервоар от непроменен астероиден материал на Земята в момента“, каза Лорета.

Образуването на астероиди предлага поглед към ранните дни на нашата слънчева система, преди повече от 4,5 милиарда години. Скалите са запазили първоначалното си състояние и не са се стопили или втвърдили отново от образуването си, което потвърждава тяхната девствена природа и древен произход.

Това концептуално изкуство показва космическия кораб OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer), който осъществява контакт с астероида Bennu, използвайки механизма Touch-And-Go Sample Arm Mechanism или TAGSAM. Мисията успешно върна проба от повърхностното покритие на Bennu на Земята за изследване. Авторско право: NASA

Съвети за основните градивни елементи на живота

Екипът също потвърди, че астероидът е богат на въглерод и азот. Тези елементи са от съществено значение за разбирането на средата, от която са възникнали материалите на Bennu и химичните процеси, които трансформират простите елементи в сложни молекули, което може да постави основата за живота на Земята.

„Тези резултати подчертават значението на събирането и изучаването на материал от астероиди като Бену – особено материал с ниска плътност, който обикновено изгаря при навлизане в земната атмосфера“, каза Лаурета. „Тези материали държат ключа към разкриването на сложните процеси на формиране на слънчевата система и биохимия, които може да са допринесли за появата на живот на Земята.“

Какво тогава

Десетки други лаборатории в Съединените щати и по света ще получат части от пробата Бену от космическия център Джонсън на НАСА в Хюстън през следващите месеци, а през следващите няколко години се очакват още научни статии, описващи пробата Бену от OSIRIS- Екип за анализ на пробите REx.

„Пробите от Бену са невероятно красиви извънпланетни скали“, каза съавторът на изследването Харолд Конъли, учен от мисията, който ръководи екипа за анализ на проби, професор в университета Роуън в Гласборо, Ню Джърси и гостуващ учен в университета на Аризона. „Екипът за анализ на проби OSIRIS-REx предоставя нови и понякога изненадващи резултати, които помагат да се поставят важни ограничения върху произхода и еволюцията на подобни на Земята планети.“

Справка: „Астероид (101955) Бену в лабораторията: Характеристики на пробата, събрана от космическия кораб OSIRIS-REx“ от Данте С. Лорета, Харолд К. Конъли, Джоузеф Е. Аеберсолд, Конъл М. или. Д. Александър, Роналд Л. Ballouz, Jessica J. Barnes, Helena C. Bates, Carina A. Bennett, Laurinne Blanche, Erika H. Blumenfeld, Simon J. Clemett, George D. Cody, Daniella N. DellaGiustina, Jason P. Dworkin, Scott A. Eckley, Dionysis I. Foustoukos, Ian A. Franchi, Daniel P. Glavin, Richard C. Greenwood, Pierre Haenecour, Victoria E. Hamilton, Dolores H. Hill, Takahiro Hiroi, Kana Ishimaru, Fred Jourdan, Hannah H. Kaplan, Lindsay P. Келър, Ашли Дж. Кинг, Пиърс Коефоед, Мелиса К. Контогианис, Лоан Ле, Робърт Дж. Маккой, Тимъти Дж. Маккой, Ралф Е. Миликен, Йенс Найорка, Ан Н. Нгуен, Маурицио Пайола, Анджани Т. Полит, Кевин Райтер, Хедър Л. Ропър, Сара С. Ръсел, Андрю Дж. Райън, Скот А. Сандфорд, Пол Ф. Скофийлд, Коди Д. Шулц, Лора Б. Сейферт, Шого Тачибана, Кати Л. Томас-Киберта, Мишел С. Томпсън, Валери Ту, Филипо Тосперти, Кун Ван, Томас Дж. Zija, C.W. в Woolner, 26 юни 2024 г., Метеорология и планетарна наука.
DOI: 10.1111/maps.14227