A Bennu bolygó tartalmazza a Naprendszer „eredeti komponenseit”.

Sötét, körülbelül 1 milliméter hosszú, világos foszfáthéjú Bennu-részecske mikroképe. A jobb oldalon egy kisebb részt leválasztottak a testről. A kép forrása: Lauretta & Connolly et al. (2024) Meteoritics & Planetary Science, doi:10.1111/maps.14227

NASA‘s Osiris-Rex A küldetés során sikerült kinyerni egy mintát a Bennu aszteroidáról, és kiderült, hogy az a Naprendszer számára nélkülözhetetlen anyagokat tartalmaz, valamint a víz múltbeli jelenlétére utaló lehetséges jeleket. Ez a felfedezés értékes betekintést nyújt a korai naprendszer körülményeibe és az élet lehetséges eredetébe.

A NASA Arizonai Egyetem által vezetett OSIRIS-REx küldetése által a Föld-közeli Bennu kisbolygóról visszahozott kőzet- és pormintában mélyreható merülés feltárt néhány régóta várt meglepetést.

Az OSIRIS-REx mintaelemző csapat megállapította, hogy a Bennu aszteroida tartalmazza azokat az eredeti összetevőket, amelyek a naprendszerünket alkották. Az aszteroidapor magas szén- és nitrogéntartalmú, valamint szerves vegyületeket tartalmaz, amelyek mindegyike az általunk ismert élet alapvető összetevői. A minta nátrium- és magnézium-foszfátot is tartalmaz, ami meglepetésként érte a kutatócsoportot, mert a Bennu űrszonda által gyűjtött távérzékelési adatokban nem volt látható. Jelenléte a mintában arra utal, hogy az aszteroida egy kicsi, rég eltűnt primitív óceáni világtól válhatott el.

A NASA OSIRIS-REx küldetéséből származó minta-kapszulát nem sokkal azután láthatják, hogy 2023. szeptember 24-én a sivatagban landolt, Utah államban, a Department of Defense Test and Training Range-jén. A mintát a Bennu aszteroidáról gyűjtötték 2020 októberében a NASA OSIRIS-REx űrszondája. A kép jóváírása: NASA/Kegan Barber

Pino minta repülés és szállítás

Az OSIRIS-REx űrszonda 2016. szeptember 8-án indult, és megkezdte útját a Föld-közeli Bennu aszteroidához, hogy kőzet- és pormintát gyűjtsön a felszínről. Az OSIRIS-REx volt az első amerikai küldetés, amely mintát gyűjtött egy aszteroidáról. Az űrszonda 2023. szeptember 24-én szállította a 4,3 uncia, azaz 121,6 gramm súlyú mintát a Földre.

„Végre lehetőség nyílik arra, hogy elmélyüljünk egy Bennu OSIRIS-REx mintájában ennyi év után, nagyon izgalmas” – mondta Dante Lauretta, az OSIRIS-REx projekt vezető kutatója. Osiris-Rex „Ez a felfedezés nemcsak választ ad a korai Naprendszerrel kapcsolatos régóta felmerülő kérdésekre, hanem új utakat nyit a Föld mint lakható bolygó kialakulásának kutatásában. Az áttekintő dokumentumban leírt ötletek még több kíváncsiságot váltottak ki, és arra késztetnek bennünket, hogy fedezze fel mélyebben.”

Loretta társszerzője egy ben megjelent kutatási cikknek Meteorológia és bolygótudomány Ez részletezi az aszteroida minta természetét. A cikk bevezetőül is szolgál Bino minták katalógusaegy online forrás, ahol a mintával kapcsolatos információk elérhetők a nyilvánosság számára, és ahol a tudósok mintaanyagokat kérhetnek saját kutatásaikhoz.

„A Dr. Loretta és Dr. Connolly vezette, egy Bennu-mintát leíró első tanulmány megjelenése izgalmas mérföldkő a küldetés és a Hold- és Bolygólaboratórium számára” – mondta Mark Marley, az Egyetem Hold- és Bolygólaboratóriumának igazgatója. Az Arizona államból és a Bolygótudományi Tanszék elnöke „Az oktatók, a tudósok és a hallgatók még évekig és évtizedekig tanulmányozzák a mintát.” „Egyelőre csak elképzelni tudjuk bolygónk eredetének és életének történetét a Bennu grains már a laboratóriumainkban elmondta.”

A Bennu kisbolygó szikláit és porát tartalmazó konténerek madártávlati képe, centiméterben jelölve a műszerskálát. Copyright: NASA/Erica Blumenfeld és Joseph Aebersold

Pino „vizes múltja”?

A Bennu aszteroida mintájának elemzése érdekes betekintést tárt fel az aszteroida összetételébe. Az agyagásványok, különösen a szerpentin által dominált minta azt a kőzettípust tükrözi, amely a Föld közép-óceáni hátain található, ahol a köpenyből, a földkéreg alatti rétegből származó anyag találkozik a vízzel.

Az óceánvíz és a Föld köpenyéből származó anyagok közötti kölcsönhatás agyagokat hoz létre, és különféle ásványi anyagokat eredményez, köztük karbonátokat, vas-oxidokat és vas-szulfidokat. De a legmeglepőbb megállapítás a Bennu-mintában a vízben oldódó foszfátok jelenléte volt, mondta Laurita. Ezek a vegyületek a Földön ma ismert összes életforma biokémiai összetevői.

Hasonló foszfátot találtak a Ryugu aszteroida mintájában, amelyet a Japán Űrkutatási Ügynökség Hayabusa 2 küldetése szállított 2020-ban. A Bennu-mintában kimutatott nátrium- és magnézium-foszfátot azonban a szennyeződések hiánya jellemzi, amelyek más ásványok kis buborékaira emlékeztetnek. csapdába esett a szikla belsejében, és szemcsemérete nem példa nélküli egyetlen meteoritmintában sem – mondta Laurita.

A nátrium- és magnézium-foszfát Bennu mintájában való találása kérdéseket vet fel azon geokémiai folyamatokkal kapcsolatban, amelyek ezeket az elemeket összehozták, és értékes támpontokat ad Bennu történelmi viszonyairól.

„A foszfát jelenléte és állapota, valamint a Bennu más elemei és vegyületei az aszteroida vizes múltjára utalnak. Valószínű, hogy Bennu valaha egy nedvesebb világ része volt. Bár ez a hipotézis további vizsgálatot igényel” – mondta Lauretta.

Ez a Bennu mozaik a NASA OSIRIS-REx űrszondájának megfigyelései alapján készült, amely több mint két évig az aszteroida közvetlen közelében volt. Copyright: NASA/Goddard/Arizonai Egyetem

A fiatal naprendszerből

A vízzel való kölcsönhatás valószínű története ellenére a Bennu kémiailag primitív aszteroida marad, elemi arányai nagyon hasonlóak a Napéhoz.

„A minta, amelyet visszahoztunk, jelenleg a legnagyobb változatlan aszteroidaanyag-tározó a Földön” – mondta Loretta.

Az aszteroidaképződés bepillantást enged Naprendszerünk korai napjaiba, több mint 4,5 milliárd évvel ezelőtt. A kőzetek megőrizték eredeti állapotukat, kialakulásuk óta nem olvadtak meg vagy keményedtek meg újra, ami megerősíti érintetlen természetüket és ősi eredetüket.

Ez a koncepció az OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer) űrhajót mutatja be, amint a Touch-And-Go Sample Arm Mechanism vagy TAGSAM segítségével kapcsolatba lép a Bennu aszteroidával. A küldetés sikeresen visszaküldte a Bennu felületi bevonat mintáját a Földre tanulmányozás céljából. Copyright: NASA

Tippek az élet alapvető építőköveihez

A csapat azt is megerősítette, hogy az aszteroida szénben és nitrogénben gazdag. Ezek az elemek elengedhetetlenek ahhoz, hogy megértsük azt a környezetet, amelyből Bennu anyagai keletkeztek, és azokat a kémiai folyamatokat, amelyek az egyszerű elemeket összetett molekulákká alakították át, amelyek megalapozhatják a földi életet.

„Ezek az eredmények alátámasztják az olyan aszteroidákról, mint a Bennu, származó anyagok összegyűjtésének és tanulmányozásának fontosságát – különösen az alacsony sűrűségű anyagokat, amelyek általában elégnek a Föld légkörébe való belépéskor” – mondta Lauretta. „Ezek az anyagok jelentik a kulcsot a Naprendszer kialakulásának és biokémiájának bonyolult folyamatainak feltárásához, amelyek hozzájárulhattak az élet kialakulásához a Földön.”

Akkor mit

Az elkövetkező hónapokban több tucat más laboratórium az Egyesült Államokban és szerte a világon megkapja a Bennu-minta részeit a NASA houstoni Johnson Űrközpontjából, és a következő néhány évben további, a Bennu-mintát leíró tudományos közlemények várhatók az OSIRIS-től. REx mintaelemző csapat.

„A Bennu-minták elképesztően gyönyörű, bolygón kívüli kőzetek” – mondta a tanulmány társszerzője, Harold Connolly, a mintaelemző csoportot vezető missziós mintatudós, a New Jersey állambeli Glassboro-i Rowan Egyetem professzora és az Arizonai Egyetem vendégkutatója. Minden héten „Az OSIRIS-REx mintaelemző csapat új és olykor meglepő eredményekkel szolgál, amelyek segítenek a Földhöz hasonló bolygók eredetének és fejlődésének fontos megszorításaiban.”

Hivatkozás: „Aszteroida (101955) Bennu a laboratóriumban: Az OSIRIS-REx által gyűjtött minta jellemzői”, Dante S. Loretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Aebersold, Connell M. vagy. 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., Woolner, 2024. június 26., Meteorológia és bolygótudomány.
DOI: 10.1111/maps.14227