Planeta Bennu obsahuje „původní součásti“ sluneční soustavy

NASA‚s Osiris-Rex Mise byla schopna získat vzorek z asteroidu Bennu, který odhalil, že obsahuje základní materiály pro sluneční soustavu a možné známky přítomnosti vody v minulosti. Tento objev poskytuje cenné poznatky o podmínkách rané sluneční soustavy a možném původu života.

Hluboký ponor do vzorku horniny a prachu, který přinesla mise NASA OSIRIS-REx, vedená University of Arizona, z blízkozemního asteroidu Bennu odhalila dlouho očekávaná překvapení.

Tým pro analýzu vzorků OSIRIS-REx zjistil, že asteroid Bennu obsahuje původní složky, které vytvořily naši sluneční soustavu. Prach z asteroidů má vysoký obsah uhlíku a dusíku a také organických sloučenin, které jsou základními složkami života, jak jej známe. Vzorek také obsahuje fosforečnan sodný a hořečnatý, což bylo pro výzkumný tým překvapením, protože to nebylo vidět v datech dálkového průzkumu shromážděných kosmickou lodí Bennu. Jeho přítomnost ve vzorku naznačuje, že se asteroid mohl oddělit od malého, dávno zmizelého primitivního oceánského světa.

Ukázková návratová kapsle z mise NASA OSIRIS-REx je vidět krátce poté, co přistála v poušti 24. září 2023 na testovací a výcvikové střelnici ministerstva obrany v Utahu. Vzorek byl odebrán z asteroidu Bennu v říjnu 2020 kosmickou lodí NASA OSIRIS-REx. Obrazový kredit: NASA/Kegan Barber

Pino ukázkový let a doručení

Sonda OSIRIS-REx odstartovala 8. září 2016 a začala svou cestu k blízkozemnímu asteroidu Bennu, aby nasbírala vzorek hornin a prachu z povrchu. OSIRIS-REx byla první americká mise, která shromáždila vzorek z asteroidu. Kosmická loď dopravila vzorek o hmotnosti 4,3 unce, tedy 121,6 gramu, na Zemi 24. září 2023.

„Konečně po všech těch letech dostat příležitost ponořit se do vzorku OSIRIS-REx od Bennu je velmi vzrušující,“ řekl Dante Lauretta, hlavní řešitel projektu OSIRIS-REx. Osiris-Rex „Tento objev nejen odpovídá na dlouhotrvající otázky o rané sluneční soustavě, ale také otevírá nové cesty pro výzkum formování Země jako obyvatelné planety. Myšlenky popsané v přehledovém dokumentu podnítily ještě větší zvědavost a přiměly nás prozkoumat hlouběji.“

Loretta je spoluautorkou výzkumné práce publikované v Meteorologie a planetární věda Což podrobně popisuje povahu vzorku asteroidu. Příspěvek slouží také jako úvod do Katalog bino vzorkůonline zdroj, kde jsou informace o vzorku zpřístupněny veřejnosti a kde si vědci mohou vyžádat vzorové materiály pro svůj vlastní výzkum.

„Zveřejnění prvního článku vedeného Dr. Lorettou a Dr. Connollym popisujícím vzorek Bennu představuje vzrušující milník pro misi a pro Lunární a Planetární Laboratoř,“ řekl Mark Marley, ředitel Lunární a planetární laboratoře na univerzitě. z Arizony a předseda katedry planetárních věd „Fakulti, vědci a studenti budou pokračovat ve studiu vzorku v následujících letech a desetiletích“. řekl Bennu grains již v našich laboratořích.“

Pohled z ptačí perspektivy na jednu z nádob obsahujících kameny a prach z asteroidu Bennu se stupnicí přístroje vyznačenou v centimetrech. Copyright: NASA/Erica Blumenfeld a Joseph Aebersold

Pinova „Vodná minulost“?

Analýza vzorku asteroidu Bennu odhalila zajímavé poznatky o složení asteroidu. Vzorek, kterému dominují jílové minerály, zejména serpentin, odráží typ horniny nalezený ve středooceánských hřbetech Země, kde se materiál z pláště, vrstvy pod zemskou kůrou, setkává s vodou.

Tato interakce mezi oceánskou vodou a materiálem ze zemského pláště vytváří jíly a dává vzniknout řadě minerálů včetně uhličitanů, oxidů železa a sulfidů železa. Ale nejpřekvapivějším zjištěním ve vzorku Bennu byla přítomnost ve vodě rozpustných fosfátů, řekl Laurita. Tyto sloučeniny jsou biochemickými složkami všech forem života známých dnes na Zemi.

Podobný fosfát byl nalezen ve vzorku asteroidu Ryugu dodaného misí Hayabusa 2 Japan Aerospace Exploration Agency v roce 2020. Fosforečnan sodný a hořečnatý zjištěný ve vzorku Bennu se však vyznačuje nepřítomností nečistot, které připomínají malé bublinky jiných minerálů. uvězněný uvnitř skály a jeho velikost zrna není v žádném vzorku meteoritu bezprecedentní, řekl Laurita.

Nález fosforečnanu sodného a hořečnatého v Bennuově vzorku vyvolává otázky o geochemických procesech, které tyto prvky svedly dohromady, a také poskytuje cenná vodítka o Bennuových historických podmínkách.

„Přítomnost a stav fosfátu spolu s dalšími prvky a sloučeninami na Bennu ukazuje na vodnatou minulost asteroidu. Je pravděpodobné, že Bennu byl kdysi součástí vlhčího světa. I když tato hypotéza vyžaduje další zkoumání,“ řekla Lauretta.

Tato mozaika Bennu byla vytvořena pomocí pozorování provedených kosmickou lodí NASA OSIRIS-REx, která byla v těsné blízkosti asteroidu více než dva roky. Copyright: NASA/Goddard/University of Arizona

Z mladé sluneční soustavy

Navzdory pravděpodobné historii interakce s vodou zůstává Bennu chemicky primitivním asteroidem, jehož elementární proporce jsou velmi podobné těm ze Slunce.

„Vzorek, který jsme přinesli zpět, je v současnosti největší zásobárnou nezměněného materiálu asteroidů na Zemi,“ řekla Loretta.

Formace asteroidů nabízí pohled do počátků naší sluneční soustavy před více než 4,5 miliardami let. Skály si zachovaly svůj původní stav a od svého vzniku se znovu neroztavily ani neztvrdly, což potvrzuje jejich nedotčenou povahu a dávný původ.

Toto koncepční umění ukazuje kosmickou loď OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer) při kontaktu s asteroidem Bennu pomocí mechanismu Touch-And-Go Sample Arm Mechanism neboli TAGSAM. Mise úspěšně vrátila vzorek Bennuova povrchového povlaku na Zemi ke studiu. Copyright: NASA

Rady o základních stavebních kamenech života

Tým také potvrdil, že asteroid je bohatý na uhlík a dusík. Tyto prvky jsou nezbytné pro pochopení prostředí, ze kterého Bennuovy materiály vzešly, a chemických procesů, které přeměnily jednoduché prvky na složité molekuly, které mohou položit základy života na Zemi.

„Tyto výsledky podtrhují důležitost shromažďování a studia materiálu z asteroidů jako Bennu – zejména materiálu s nízkou hustotou, který obvykle shoří při vstupu do zemské atmosféry,“ řekla Lauretta. „Tyto materiály jsou klíčem k odhalení složitých procesů formování sluneční soustavy a biochemie, které mohly přispět ke vzniku života na Zemi.“

Co pak

Desítky dalších laboratoří ve Spojených státech a po celém světě obdrží části vzorku Bennu z Johnsonova vesmírného střediska NASA v Houstonu v nadcházejících měsících a další vědecké práce popisující vzorek Bennu se očekávají v příštích několika letech od OSIRIS- Tým pro analýzu vzorků REx.

„Vzorky Bennu jsou úžasně krásné extraplanetární horniny,“ řekl spoluautor studie Harold Connolly, vědec zabývající se vzorkem mise, který vede tým pro analýzu vzorků, profesor na Rowan University v Glassboro, New Jersey a hostující vědec na University of Arizona. „Tým pro analýzu vzorků OSIRIS-REx poskytuje každý týden nové a někdy překvapivé výsledky, které pomáhají klást důležitá omezení na původ a vývoj planet podobných Zemi.“

Odkaz: „Asteroid (101955) Bennu v laboratoři: Charakteristika vzorku odebraného OSIRIS-REx“ od Dante S. Loretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Aebersold, Connell M. nebo. 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. ve společnosti Woolner, 26. června 2024, Meteorologie a planetární věda.
DOI: 10.1111/maps.14227