Podaří se jim objevit původ života?

Analýza vzorku z asteroidu Bennu odhalila přítomnost základních ingrediencí pro život a známky vodní minulosti a poskytla pohled na původ a biochemii sluneční soustavy.

• Včasná analýza vzorku asteroidu Bennu se vrátila NASA‚s Osiris-Rex Mise odhalila prach bohatý na uhlík, dusík a organické sloučeniny, všechny základní ingredience pro život, jak jej známe. Vzorek, kterému dominují jílové minerály, zejména hadec, odráží typ horniny nalezený ve středooceánských hřbetech na Zemi.
• Fosforečnany hořčíku a sodíku nalezené ve vzorku naznačují, že se asteroid mohl oddělit od malého, primitivního starověkého oceánského světa. Fosfát byl pro tým překvapením, protože minerál nebyl detekován kosmickou lodí OSIRIS-REx, když byla na Bennu.
• Zatímco podobný fosfát byl nalezen ve vzorku asteroidu Ryugu dodaného společností Japonská agentura pro letecký průzkumNa misi Hayabusa 2 Japan Aerospace Exploration Agency v roce 2020 se fosforečnany sodno-hořečnaté detekované ve vzorku Bennu vyznačovaly svou čistotou (tj. nepřítomností jiných látek obsažených v minerálu) a velikostí zrna, která je u žádného vzorku meteoritu bezprecedentní.

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

Objevy ze složení asteroidu Bennu

Vědci netrpělivě očekávali příležitost vrtat do nedotčeného vzorku asteroidu Bennu o hmotnosti 4,3 unce (121,6 gramů) shromážděného misí NASA OSIRIS-REx (Origins, Spectroscopic Interpretation, Resource Identification and Security – Regolith Explorer) od posledního doručení na Zemi. podzim. Doufali, že materiál obsahuje tajemství minulosti sluneční soustavy a biochemie, která mohla vést ke vzniku života na Zemi. Raná analýza vzorku Bennu, nedávno publikovaná v časopise… Meteorologie a planetární vědacož naznačuje, že toto vzrušení bylo oprávněné.

Tým pro analýzu vzorků sondy OSIRIS-REx zjistil, že asteroid Bennu obsahuje původní složky, které vytvořily naši sluneční soustavu. Prach z asteroidů je bohatý na uhlík a dusík a také organické sloučeniny, které jsou všechny základními složkami života, jak jej známe. Vzorek také obsahoval fosforečnan sodný a hořečnatý, což bylo pro výzkumný tým překvapením, protože to nebylo vidět v datech dálkového průzkumu shromážděných vesmírnou lodí Bennu. Jeho přítomnost ve vzorku naznačuje, že asteroid se mohl oddělit od malého, primitivního oceánského světa, který dávno zmizel.

Pohled na osm táců na vzorky obsahujících finální materiál z asteroidu Bennu. Prach a kameny byly nasypány do podnosů z horní desky hlavice s dotykovým vzorkovacím mechanismem (TAGSAM). Z tohoto odlitku bylo sebráno 51,2 gramů, takže konečná hmotnost vzorku asteroidu byla 121,6 gramů. Copyright: NASA/Erica Blumenfeld a Joseph Aebersold

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 reakce nejenže vytváří hlínu; Také dává vzniknout řadě minerálů, jako jsou uhličitany, oxidy železa a sulfidy železa. Nejpřekvapivějším objevem je ale přítomnost ve vodě rozpustných fosfátů. Tyto sloučeniny jsou biochemickými složkami veškerého života, který je dnes na Zemi znám.

Zatímco podobný fosforečnan byl nalezen ve vzorku asteroidu Ryugu zaslaném Japonskou leteckou agenturou pro průzkum vesmíru (JAXA) mise Hayabusa 2 v roce 2020, fosforečnan sodný a hořečnatý detekovaný ve vzorku Bennu se vyznačuje svou čistotou – tedy nepřítomností jiných materiálů ve vzorku. minerál – a velikost jeho zrn To je u žádného vzorku meteoritu bezprecedentní.

Malá část vzorku asteroidu Bennu vráceného misí NASA OSIRIS-REx, jak je vidět na snímcích mikroskopu. Levý horní panel ukazuje tmavě zbarvenou částici benno, asi milimetr dlouhou, se světlým fosfátovým vnějším obalem. Další tři panely ukazují postupně zvětšované snímky fragmentu částice, která se odlomila podél světlé žíly obsahující fosfát, pořízené rastrovacím elektronovým mikroskopem. Copyright: Od Lauretta & Connolly et al. (2024) Meteorologie a planetární vědadoi:10.1111/maps.14227

Nalezení hořčíku a fosforečnanu sodného v Bennuově vzorku vyvolává otázky o geochemických procesech, které koncentrovaly tyto prvky, 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,“ řekl Dante Lauretta, spoluautor studie a hlavní řešitel programu OSIRIS-REx na univerzitě. z Arizony v Tucsonu. „Je možné, že Bennu byl kdysi součástí vlhčího světa, ačkoli tato hypotéza vyžaduje další zkoumání.“

„OSIRIS-REx nám poskytl přesně to, v co jsme doufali: velký, nedotčený vzorek asteroidu bohatého na dusík a uhlík z dříve vlhkého světa,“ řekl spoluautor studie Jason Durkin, vědec projektu OSIRIS-REx v Goddardu NASA. Space Flight Center v Greenbelt, Maryland.

Kosmická loď NASA OSIRIS-REx opouští povrch asteroidu Bennu poté, co odebrala vzorek. Obrazový kredit: NASA Goddard Space Flight Center/CI/SVS Laboratory

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.

Tato formace nabízí pohled do počátků naší sluneční soustavy před více než 4,5 miliardami let. Tyto horniny si zachovaly svůj původní stav a od svého vzniku se znovu neroztavily ani neztuhly, což potvrzuje jejich dávný původ.

Tým potvrdil, že asteroid je bohatý na uhlík a dusík. Tyto prvky jsou nezbytné pro pochopení prostředí, ve kterém Bennuovy materiály vznikly, a chemických procesů, které transformovaly 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.“

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 analýzy vzorku Bennu se očekávají v příštích několika letech od Tým pro analýzu vzorků OSIRIS-REx .

„Vzorky Bennu jsou úžasně krásné exoplanetární horniny,“ řekl Harold Connolly, spoluautor studie a vědec pro vzorkování mise OSIRIS-REx na Rowan University v Glassboro, NJ. „Každý týden tým pro analýzu vzorků OSIRIS-REx dodává nové překvapivé výsledky v některých „Tyto podmínky pomáhají vytvářet důležitá omezení pro vznik a vývoj planet podobných Zemi.“

Sonda OSIRIS-REx odstartovala 8. září 2016, cestovala k blízkozemnímu asteroidu Bennu a sbírala vzorek hornin a prachu z povrchu. OSIRIS-REx, první americká mise pro sběr vzorku z asteroidu, dopravila vzorek na Zemi 24. září 2023.

Odkaz: „Asteroid (101955) Bennu v laboratoři: Charakteristika vzorku odebraného kosmickou lodí 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

Goddard Space Flight Center společnosti NASA v Greenbelt, Maryland, se zabývalo celkovým řízením misí, systémovým inženýrstvím a bezpečností a zajištěním mise pro OSIRIS-REx. Dante Lauretta z University of Arizona, Tucson, je hlavním vyšetřovatelem. Univerzita vede vědecký tým, plánuje vědecké monitorování mise a zpracování dat. Lockheed Martin Space v Littleton, Colorado, postavil kosmickou loď a zajišťuje letové operace. Goddard a Kinetics Aerospace byli zodpovědní za navádění kosmické lodi OSIRIS-REx. OSIRIS-REx je organizován v NASA Johnson. Mezinárodní partnerství na této misi zahrnují laserový výškoměr OSIRIS-REx Kanadské vesmírné agentury a vědeckou spolupráci při odběru vzorků asteroidů s misí Hayabusa2 Japonské agentury pro výzkum vesmíru. OSIRIS-REx je třetí misí v programu NASA New Frontiers, který je řízen Marshall Space Flight Center NASA v Huntsville, Alabama, pro ředitelství vědeckých misí agentury ve Washingtonu.