Ο πλανήτης Bennu περιέχει τα «αρχικά συστατικά» του ηλιακού συστήματος

NASA'μικρό Όσιρις-Ρεξ Η αποστολή κατάφερε να ανακτήσει ένα δείγμα από τον αστεροειδή Bennu, αποκαλύπτοντας ότι περιέχει απαραίτητα υλικά για το ηλιακό σύστημα και πιθανά σημάδια της παρουσίας νερού στο παρελθόν. Αυτή η ανακάλυψη παρέχει πολύτιμες γνώσεις για τις συνθήκες του πρώιμου ηλιακού συστήματος και την πιθανή προέλευση της ζωής.

Μια βαθιά κατάδυση σε δείγμα βράχου και σκόνης που έφερε η αποστολή OSIRIS-REx της NASA, υπό την ηγεσία του Πανεπιστημίου της Αριζόνα, από τον κοντά στη Γη αστεροειδή Bennu αποκάλυψε μερικές πολυαναμενόμενες εκπλήξεις.

Η ομάδα ανάλυσης δειγμάτων OSIRIS-REx ανακάλυψε ότι ο αστεροειδής Bennu περιέχει τα αρχικά συστατικά που σχημάτισαν το ηλιακό μας σύστημα. Η σκόνη των αστεροειδών έχει υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα και άζωτο, καθώς και οργανικές ενώσεις, οι οποίες είναι όλες βασικές συνιστώσες της ζωής όπως τη γνωρίζουμε. Το δείγμα περιέχει επίσης φωσφορικό νάτριο και μαγνήσιο, το οποίο προκάλεσε έκπληξη για την ερευνητική ομάδα, επειδή δεν φάνηκε στα δεδομένα τηλεπισκόπησης που συνέλεξε το διαστημόπλοιο Bennu. Η παρουσία του στο δείγμα δείχνει ότι ο αστεροειδής μπορεί να έχει χωριστεί από έναν μικρό, από καιρό εξαφανισμένο πρωτόγονο ωκεάνιο κόσμο.

Η κάψουλα επιστροφής δείγματος από την αποστολή OSIRIS-REx της NASA φαίνεται λίγο μετά την πτώση στην έρημο στις 24 Σεπτεμβρίου 2023, στο Τμήμα Άμυνας Δοκιμών και Εκπαίδευσης στη Γιούτα. Το δείγμα συλλέχθηκε από τον αστεροειδή Bennu τον Οκτώβριο του 2020 από το διαστημόπλοιο OSIRIS-REx της NASA. Πίστωση εικόνας: NASA/Kegan Barber

Πτήση και παράδοση δείγματος Pino

Το διαστημικό σκάφος OSIRIS-REx εκτοξεύτηκε στις 8 Σεπτεμβρίου 2016 και ξεκίνησε το ταξίδι του προς τον κοντά στη Γη αστεροειδή Bennu για να συλλέξει ένα δείγμα πετρωμάτων και σκόνης από την επιφάνεια. Το OSIRIS-REx ήταν η πρώτη αμερικανική αποστολή που συνέλεξε δείγμα από αστεροειδή. Το διαστημόπλοιο παρέδωσε το δείγμα βάρους 4,3 ουγγιών, ή 121,6 γραμμαρίων, στη Γη στις 24 Σεπτεμβρίου 2023.

«Τέλος, το να έχουμε την ευκαιρία να εμβαθύνουμε σε ένα δείγμα OSIRIS-REx από τον Bennu μετά από όλα αυτά τα χρόνια είναι πολύ συναρπαστικό», δήλωσε ο Dante Lauretta, κύριος ερευνητής για το έργο OSIRIS-REx. Όσιρις-Ρεξ “Αυτή η ανακάλυψη όχι μόνο απαντά σε μακροχρόνιες ερωτήσεις σχετικά με το πρώιμο ηλιακό σύστημα, αλλά ανοίγει επίσης νέους δρόμους για έρευνα σχετικά με το σχηματισμό της Γης ως κατοικήσιμου πλανήτη. Οι ιδέες που περιγράφονται στην επισκόπηση έχουν προκαλέσει ακόμη μεγαλύτερη περιέργεια, ωθώντας μας να εξερευνήστε βαθύτερα».

Η Loretta είναι συν-συγγραφέας μιας ερευνητικής εργασίας που δημοσιεύτηκε στο Μετεωρολογία και πλανητική επιστήμη Το οποίο περιγράφει λεπτομερώς τη φύση του δείγματος αστεροειδούς. Η εργασία χρησιμεύει επίσης ως εισαγωγή στο Κατάλογος δειγμάτων Binoμια διαδικτυακή πηγή όπου οι πληροφορίες σχετικά με το δείγμα διατίθενται στο κοινό και όπου οι επιστήμονες μπορούν να ζητήσουν δείγματα υλικού για τη δική τους έρευνα.

«Η δημοσίευση της πρώτης εργασίας με επικεφαλής τον Δρ. Loretta και τον Dr. Connolly που περιγράφει ένα δείγμα Bennu αντιπροσωπεύει ένα συναρπαστικό ορόσημο για την αποστολή και για το Σεληνιακό και Πλανητικό Εργαστήριο», δήλωσε ο Mark Marley, διευθυντής του Lunar and Planetary Laboratory στο Πανεπιστήμιο. της Αριζόνα και πρόεδρος του Τμήματος Πλανητών Επιστημών «Διδασκαλοί, επιστήμονες και φοιτητές θα συνεχίσουν να μελετούν το δείγμα για τα επόμενα χρόνια και δεκαετίες είπε από τους κόκκους Bennu που βρίσκονται ήδη στα εργαστήριά μας».

Άποψη από ψηλά ενός από τα δοχεία που περιέχει πέτρες και σκόνη από τον αστεροειδή Bennu, με την κλίμακα οργάνου σημειωμένη σε εκατοστά. Πνευματικά δικαιώματα: NASA/Erica Blumenfeld και Joseph Aebersold

Το «Υδατικό παρελθόν» του Πίνο;

Η ανάλυση ενός δείγματος του αστεροειδούς Bennu αποκάλυψε ενδιαφέρουσες ιδέες για τη σύνθεση του αστεροειδούς. Κυριαρχείται από ορυκτά αργίλου, ειδικά σερπεντίνη, το δείγμα αντικατοπτρίζει τον τύπο πετρώματος που βρίσκεται στις μεσοωκεάνιες κορυφογραμμές της Γης, όπου υλικό από τον μανδύα, το στρώμα κάτω από τον φλοιό της Γης, συναντά το νερό.

Αυτή η αλληλεπίδραση μεταξύ του νερού των ωκεανών και του υλικού από τον μανδύα της Γης δημιουργεί άργιλους και δημιουργεί μια ποικιλία ορυκτών, συμπεριλαμβανομένων των ανθρακικών, των οξειδίων του σιδήρου και των θειούχων σιδήρου. Αλλά το πιο εκπληκτικό εύρημα στο δείγμα Bennu ήταν η παρουσία υδατοδιαλυτών φωσφορικών αλάτων, είπε η Laurita. Αυτές οι ενώσεις είναι τα βιοχημικά συστατικά όλων των μορφών ζωής που είναι γνωστές στη Γη σήμερα.

Παρόμοιο φωσφορικό άλας βρέθηκε σε δείγμα του αστεροειδούς Ryugu που παραδόθηκε από την αποστολή Hayabusa 2 της Ιαπωνικής Υπηρεσίας Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης το 2020. Αλλά το φωσφορικό νάτριο και μαγνήσιο που ανιχνεύθηκαν στο δείγμα Bennu διακρίνονται από την απουσία ακαθαρσιών, που μοιάζουν με μικρές φυσαλίδες άλλων ορυκτών παγιδευμένο μέσα στο βράχο και το μέγεθος των κόκκων του δεν είναι πρωτοφανές σε κανένα δείγμα μετεωρίτη, είπε η Laurita.

Η εύρεση φωσφορικού νατρίου και μαγνησίου στο δείγμα του Bennu εγείρει ερωτήματα σχετικά με τις γεωχημικές διεργασίες που έφεραν μαζί αυτά τα στοιχεία και παρέχει επίσης πολύτιμες ενδείξεις για τις ιστορικές συνθήκες του Bennu.

“Η παρουσία και η κατάσταση του φωσφορικού, μαζί με άλλα στοιχεία και ενώσεις στο Bennu, δείχνει ένα υδάτινο παρελθόν για τον αστεροειδή. Είναι πιθανό ότι ο Bennu ήταν κάποτε μέρος ενός πιο υγρού κόσμου. Αν και αυτή η υπόθεση απαιτεί περαιτέρω έρευνα”, είπε ο Lauretta.

Αυτό το μωσαϊκό του Bennu δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις που έγιναν από το διαστημόπλοιο OSIRIS-REx της NASA, το οποίο βρισκόταν σε κοντινή απόσταση από τον αστεροειδή για περισσότερα από δύο χρόνια. Πνευματικά δικαιώματα: NASA/Goddard/Πανεπιστήμιο της Αριζόνα

Του νεαρού ηλιακού συστήματος

Παρά την πιθανή ιστορία του να αλληλεπιδρά με το νερό, ο Bennu παραμένει ένας χημικά πρωτόγονος αστεροειδής, με τις στοιχειώδεις αναλογίες του πολύ παρόμοιες με αυτές του Ήλιου.

«Το δείγμα που φέραμε πίσω είναι η μεγαλύτερη δεξαμενή αναλλοίωτου υλικού αστεροειδών στη Γη αυτή τη στιγμή», είπε η Λορέτα.

Ο σχηματισμός αστεροειδών προσφέρει μια ματιά στις πρώτες μέρες του ηλιακού μας συστήματος, περισσότερα από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Τα πετρώματα έχουν διατηρήσει την αρχική τους κατάσταση και δεν έχουν λιώσει ή σκληρυνθεί ξανά από το σχηματισμό τους, επιβεβαιώνοντας την παρθένα φύση τους και την αρχαία καταγωγή τους.

Αυτό το concept art δείχνει το διαστημόπλοιο OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer) να έρχεται σε επαφή με τον αστεροειδή Bennu χρησιμοποιώντας τον μηχανισμό βραχίονα δείγματος Touch-And-Go ή TAGSAM. Η αποστολή επέστρεψε με επιτυχία ένα δείγμα της επιφανειακής επίστρωσης του Bennu στη Γη για μελέτη. Πνευματικά δικαιώματα: NASA

Συμβουλές για τα βασικά δομικά στοιχεία της ζωής

Η ομάδα επιβεβαίωσε επίσης ότι ο αστεροειδής είναι πλούσιος σε άνθρακα και άζωτο. Αυτά τα στοιχεία είναι απαραίτητα για την κατανόηση των περιβαλλόντων από τα οποία προέκυψαν τα υλικά του Bennu και των χημικών διεργασιών που μεταμόρφωσαν απλά στοιχεία σε πολύπλοκα μόρια, τα οποία μπορεί να θέσουν τα θεμέλια για τη ζωή στη Γη.

“Αυτά τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν τη σημασία της συλλογής και της μελέτης υλικού από αστεροειδείς όπως ο Bennu – ειδικά υλικό χαμηλής πυκνότητας που τυπικά καίγεται κατά την είσοδο στην ατμόσφαιρα της Γης”, είπε ο Lauretta. «Αυτά τα υλικά κρατούν το κλειδί για την αποκάλυψη των περίπλοκων διαδικασιών σχηματισμού του ηλιακού συστήματος και της βιοχημείας που μπορεί να συνέβαλαν στην εμφάνιση της ζωής στη Γη».

Τι τότε

Δεκάδες άλλα εργαστήρια στις Ηνωμένες Πολιτείες και σε όλο τον κόσμο θα λάβουν μέρη του δείγματος Bennu από το Διαστημικό Κέντρο Johnson της NASA στο Χιούστον τους επόμενους μήνες και περισσότερες επιστημονικές εργασίες που θα περιγράφουν το δείγμα Bennu αναμένονται τα επόμενα χρόνια από το OSIRIS- Ομάδα ανάλυσης δειγμάτων REx.

«Τα δείγματα Bennu είναι απίστευτα όμορφοι εξωπλανητικοί βράχοι», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Harold Connolly, επιστήμονας δειγμάτων αποστολής που ηγείται της ομάδας ανάλυσης δειγμάτων, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Rowan στο Glassboro του New Jersey και επισκέπτης μελετητής στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα. Κάθε εβδομάδα, “Η ομάδα ανάλυσης δειγμάτων OSIRIS-REx παρέχει νέα και μερικές φορές εκπληκτικά αποτελέσματα που βοηθούν να τεθούν σημαντικοί περιορισμοί στην προέλευση και την εξέλιξη πλανητών που μοιάζουν με τη Γη”.

Παραπομπή: «Asteroid (101955) Bennu στο εργαστήριο: Χαρακτηριστικά του δείγματος που συλλέχθηκε από το OSIRIS-REx» από τον Dante S. Loretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Aebersold, Connell M. ή. ΡΕ. 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, Διονύσης Ι. Φουστούκος, 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 Ράιτερ, Χέδερ Λ. Ρόπερ, Σάρα Σ. Ράσελ, Άντριου Τζ. Ράιαν, Σκοτ ​​Α. 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. στο Woolner, 26 Ιουνίου 2024, Μετεωρολογία και πλανητική επιστήμη.
DOI: 10.1111/χάρτες.14227