NASA's Osiris-Rex Misia bola schopná získať vzorku z asteroidu Bennu, čo odhalilo, že obsahuje základné materiály pre slnečnú sústavu a možné známky prítomnosti vody v minulosti. Tento objav poskytuje cenné poznatky o podmienkach ranej slnečnej sústavy a možnom pôvode života.

Hlboký ponor do vzorky kameňa a prachu, ktorú priniesla misia NASA OSIRIS-REx, vedená Univerzitou v Arizone, z blízkozemského asteroidu Bennu odhalila niekoľko dlho očakávaných prekvapení.

Tím pre analýzu vzoriek OSIRIS-REx zistil, že asteroid Bennu obsahuje pôvodné zložky, ktoré vytvorili našu slnečnú sústavu. Prach asteroidov má vysoký obsah uhlíka a dusíka, ako aj organických zlúčenín, ktoré sú všetky nevyhnutné pre život, ako ho poznáme. Vzorka tiež obsahuje fosforečnan sodný a horečnatý, čo bolo pre výskumný tím prekvapením, pretože to nebolo vidieť v údajoch diaľkového prieskumu, ktoré zozbierala kozmická loď Bennu. Jeho prítomnosť vo vzorke naznačuje, že asteroid sa mohol oddeliť od malého, dávno zmiznutého primitívneho oceánskeho sveta.

Vzorka návratovej kapsuly z misie NASA OSIRIS-REx je videná krátko po tom, ako 24. septembra 2023 pristála v púšti na testovacej a výcvikovej strelnici ministerstva obrany v Utahu. Vzorku odobrala z asteroidu Bennu v októbri 2020 kozmická loď NASA OSIRIS-REx. Obrazový kredit: NASA/Kegan Barber

Vzorový let a doručenie Pino

Kozmická loď OSIRIS-REx odštartovala 8. septembra 2016 a začala svoju cestu k blízkozemskému asteroidu Bennu, aby zozbierala vzorku hornín a prachu z povrchu. OSIRIS-REx bola prvou americkou misiou na zber vzorky z asteroidu. Kozmická loď doručila vzorku s hmotnosťou 4,3 unce alebo 121,6 gramov na Zem 24. septembra 2023.

„Konečne dostať príležitosť ponoriť sa do vzorky OSIRIS-REx od Bennu po všetkých tých rokoch je veľmi vzrušujúce,“ povedal Dante Lauretta, hlavný riešiteľ projektu OSIRIS-REx. Osiris-Rex „Tento objav nielen odpovedá na dlhotrvajúce otázky o ranej slnečnej sústave, ale otvára aj nové cesty pre výskum formovania Zeme ako obývateľnej planéty. Myšlienky opísané v prehľadnom dokumente podnietili ešte väčšiu zvedavosť a podnietili nás preskúmať hlbšie.“

Loretta je spoluautorkou výskumnej práce publikovanej v Meteorológia a planetárna veda Čo podrobne popisuje povahu vzorky asteroidu. Príspevok slúži aj ako úvod do Katalóg bino vzoriekonline zdroj, kde sú informácie o vzorke sprístupnené verejnosti a kde si vedci môžu vyžiadať vzorové materiály pre svoj vlastný výskum.

„Zverejnenie prvého článku pod vedením Dr. Loretty a Dr. Connollyho, ktorý popisuje vzorku Bennu, predstavuje vzrušujúci míľnik pre misiu a pre Lunárne a Planetárne Laboratórium,“ povedal Mark Marley, riaditeľ Lunárneho a planetárneho laboratória na univerzite. z Arizony a predseda Katedry planetárnych vied „Fakulti, vedci a študenti budú pokračovať v štúdiu vzorky v nasledujúcich rokoch a desaťročiach.“ povedal Bennu grains už v našich laboratóriách.“

Pohľad z vtáčej perspektívy na jeden z kontajnerov obsahujúcich kamene a prach z asteroidu Bennu so stupnicou prístroja vyznačenou v centimetroch. Autorské práva: NASA/Erica Blumenfeld a Joseph Aebersold

Pinova „Vodná minulosť“?

Analýza vzorky asteroidu Bennu odhalila zaujímavé poznatky o zložení asteroidu. Vzorka, v ktorej dominujú ílovité minerály, najmä serpentín, odráža typ horniny, ktorý sa nachádza v stredooceánskych hrebeňoch Zeme, kde sa materiál z plášťa, vrstvy pod zemskou kôrou, stretáva s vodou.

Táto interakcia medzi oceánskou vodou a materiálom zo zemského plášťa vytvára íly a vedie k vzniku rôznych minerálov vrátane uhličitanov, oxidov železa a sulfidov železa. Ale najprekvapivejším zistením vo vzorke Bennu bola prítomnosť vo vode rozpustných fosfátov, povedal Laurita. Tieto zlúčeniny sú biochemickými zložkami všetkých foriem života známych dnes na Zemi.

Podobný fosfát bol nájdený vo vzorke asteroidu Ryugu, ktorý v roku 2020 doručila japonská agentúra pre vesmírny prieskum Hayabusa 2. Fosforečnan sodný a horečnatý detekovaný vo vzorke Bennu sa však vyznačuje absenciou nečistôt, ktoré pripomínajú malé bublinky iných minerálov. uväznený vo vnútri horniny a jeho zrnitosť nie je v žiadnej vzorke meteoritu bezprecedentná, povedal Laurita.

Nález fosforečnanu sodného a horečnatého v Bennuovej vzorke vyvoláva otázky o geochemických procesoch, ktoré tieto prvky spojili, a tiež poskytuje cenné stopy o Bennuových historických podmienkach.

„Prítomnosť a stav fosfátu spolu s ďalšími prvkami a zlúčeninami na Bennu poukazuje na vodnú minulosť asteroidu. Je pravdepodobné, že Bennu bol kedysi súčasťou vlhšieho sveta. Aj keď táto hypotéza si vyžaduje ďalšie skúmanie,“ povedala Lauretta.

Táto mozaika Bennu bola vytvorená pomocou pozorovaní uskutočnených kozmickou loďou NASA OSIRIS-REx, ktorá bola v tesnej blízkosti asteroidu viac ako dva roky. Autorské práva: NASA/Goddard/University of Arizona

Z mladej slnečnej sústavy

Napriek pravdepodobnej histórii interakcie s vodou zostáva Bennu chemicky primitívnym asteroidom, ktorého elementárne proporcie sú veľmi podobné ako u Slnka.

„Vzorka, ktorú sme priniesli späť, je v súčasnosti najväčšou zásobárňou nezmeneného materiálu asteroidov na Zemi,“ povedala Loretta.

Formácia asteroidov ponúka pohľad do prvých dní našej slnečnej sústavy, pred viac ako 4,5 miliardami rokov. Skaly si zachovali svoj pôvodný stav a od svojho vzniku sa už neroztopili ani nestvrdli, čo potvrdzuje ich nedotknutú povahu a dávny pôvod.

Tento koncept ukazuje, že kozmická loď OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer) nadväzuje kontakt s asteroidom Bennu pomocou mechanizmu Touch-And-Go Sample Arm Mechanism alebo TAGSAM. Misia úspešne vrátila vzorku Bennuovho povrchového náteru na Zem na štúdium. Autorské práva: NASA

Rady o základných stavebných kameňoch života

Tím tiež potvrdil, že asteroid je bohatý na uhlík a dusík. Tieto prvky sú nevyhnutné pre pochopenie prostredí, z ktorých Bennuove materiály vzišli, a chemických procesov, ktoré premenili jednoduché prvky na zložité molekuly, ktoré môžu položiť základy života na Zemi.

„Tieto výsledky 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. „Tieto materiály sú kľúčom k odhaleniu zložitých procesov tvorby slnečnej sústavy a biochémie, ktoré mohli prispieť k vzniku života na Zemi.“

Čo potom

Desiatky ďalších laboratórií v Spojených štátoch a na celom svete dostanú časti vzorky Bennu z Johnsonovho vesmírneho strediska NASA v Houstone v najbližších mesiacoch a v najbližších rokoch sa očakávajú ďalšie vedecké práce popisujúce vzorku Bennu od OSIRIS- Tím pre analýzu vzoriek REx.

„Vzorky Bennu sú úžasne krásne extraplanetárne horniny,“ povedal spoluautor štúdie Harold Connolly, vedec misie, ktorý vedie tím analýzy vzoriek, profesor na Rowan University v Glassboro, New Jersey a hosťujúci učenec na University of Arizona. „Tím analýzy vzoriek OSIRIS-REx poskytuje každý týždeň nové a niekedy prekvapivé výsledky, ktoré pomáhajú klásť dôležité obmedzenia na pôvod a vývoj planét podobných Zemi.“

Odkaz: „Asteroid (101955) Bennu v laboratóriu: Charakteristika vzorky odobratej pomocou OSIRIS-REx“ od Dante S. Loretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Aebersold, Connell M. alebo. D. Alexander, Ronald L. 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. Keller, Ashley J. King, Piers Koefoed, Melissa K. Kontogiannis, Loan Le, Robert J. Macke, Timothy J. McCoy, Ralph E. Milliken, Jens Najorka, Ann N. Nguyen, Maurizio Pajola, Anjani T. Polit, Kevin Reiter, Heather L. Roper, Sarah S. Russell, Andrew J. Ryan, Scott A. Sandford, Paul F. Scofield, Cody D. Schultz, Laura B. Seifert, Shogo Tachibana, Cathy L. Thomas-Kiberta, Michelle S. Thompson, Valerie Tu, Filippo Tosperti, Qun Wang, Thomas J. Zija, C.W. at Woolner, 26. júna 2024, Meteorológia a planetárna veda.
DOI: 10.1111/maps.14227