Pot ei să descopere originile vieții?

Analiza unei probe de la asteroidul Bennu a dezvăluit prezența ingredientelor esențiale pentru viață și semnele unui trecut acvatic, oferind perspective asupra originilor și biochimiei sistemului solar.

• Analiza timpurie a probei de asteroid Bennu a revenit NASAlui Osiris-Rex Misiunea a scos la iveală praf bogat în carbon, azot și compuși organici, toate ingredientele esențiale pentru viața așa cum o cunoaștem. Proba, dominată de minerale argiloase, în special serpentine, reflectă tipul de rocă găsit în crestele oceanice mijlocii de pe Pământ.
• Fosfații de magneziu și sodiu găsiți în probă indică faptul că asteroidul s-ar fi putut separa dintr-o lume antică mică, primitivă, oceanică. Fosfatul a fost o surpriză pentru echipă, deoarece mineralul nu fusese detectat de nava spațială OSIRIS-REx în timp ce se afla pe Bennu.
• În timp ce fosfat similar a fost găsit într-o probă din asteroidul Ryugu livrat de Agenția Japoneză de Explorare AerospațialăÎn misiunea Hayabusa 2 a Agenției de Explorare Aerospațială a Japoniei, în 2020, fosfații de sodiu și magneziu detectați în proba Bennu s-au distins prin puritatea lor (adică, absența altor substanțe incluse în mineral) și dimensiunea granulelor, care este fără precedent în nicio probă de meteorit.

Acest mozaic al lui Bennu a fost creat folosind observațiile făcute de sonda spațială OSIRIS-REx a NASA, care a fost în imediata apropiere a asteroidului timp de mai bine de doi ani. Drepturi de autor: NASA/Goddard/Universitatea din Arizona

Descoperiri din compoziția asteroidului Bennu

Oamenii de știință au așteptat cu nerăbdare oportunitatea de a fora în eșantionul curat de asteroid Bennu de 4,3 uncii (121,6 grame) colectat de misiunea NASA OSIRIS-REx (Origins, Spectroscopic Interpretation, Resource Identification, and Security – Regolith Explorer) de la ultima livrare pe Pământ. toamna. Ei sperau că materialul conține secrete ale trecutului sistemului solar și ale biochimiei care ar fi putut duce la originea vieții pe Pământ. O analiză timpurie a eșantionului Bennu, publicată recent în jurnalul… Meteorologie și știință planetarăceea ce indică faptul că această emoție era justificată.

Echipa de analiză a probei sondei OSIRIS-REx a descoperit că asteroidul Bennu conține ingredientele originale care au format sistemul nostru solar. Praful de asteroizi este bogat în carbon și azot, precum și în compuși organici, toți fiind componente esențiale ale vieții așa cum o cunoaștem. Proba conținea și fosfat de sodiu și magneziu, ceea ce a fost o surpriză pentru echipa de cercetare, deoarece nu a fost văzut în datele de teledetecție culese de sonda spațială Bennu. Prezența sa în eșantion indică faptul că asteroidul s-ar fi putut separa de o lume mică, primitivă, care a dispărut cu mult timp în urmă.

O vedere a opt tăvi de mostre care conțin materialul final de la asteroidul Bennu. Praful și pietrele au fost turnate în tăvi de pe placa de sus a capului mecanismului de eșantionare touch-and-go (TAGSAM). Din această turnare au fost colectate 51,2 grame, ceea ce face ca masa finală a probei de asteroizi să fie de 121,6 grame. Drepturi de autor: NASA/Erica Blumenfeld și Joseph Aebersold

Analiza unui eșantion de asteroid Bennu a dezvăluit perspective interesante asupra compoziției asteroidului. Dominat de minerale argiloase, în special de serpentine, eșantionul reflectă tipul de rocă găsit în crestele oceanice medii ale Pământului, unde materialul din manta, stratul de sub scoarța terestră, se întâlnește cu apa.

Această reacție nu numai că creează argilă; De asemenea, dă naștere la o varietate de minerale, cum ar fi carbonați, oxizi de fier și sulfuri de fier. Dar cea mai surprinzătoare descoperire este prezența fosfaților solubili în apă. Acești compuși sunt componentele biochimice ale întregii vieți cunoscute astăzi pe Pământ.

În timp ce fosfat similar a fost găsit în proba de asteroid Ryugu trimisă de misiunea Hayabusa 2 a Agenției de Explorare Aerospațială a Japoniei (JAXA) în 2020, fosfatul de sodiu și magneziu detectat în proba Bennu se distinge prin puritatea sa – adică absența altor materiale în mineralul – și dimensiunea boabelor sale. Aceasta este fără precedent în nicio probă de meteorit.

O mică parte din proba de asteroid Bennu a fost returnată de misiunea OSIRIS-REx a NASA, așa cum se vede în imaginile de la microscop. Panoul din stânga sus prezintă o particulă de benno de culoare închisă, lungime de aproximativ un milimetru, cu o înveliș exterioară de fosfat strălucitor. Celelalte trei panouri arată imagini mărite progresiv ale unui fragment al particulei care s-a desprins de-a lungul unei vene strălucitoare care conținea fosfat, luate de un microscop electronic cu scanare. Drepturi de autor: De la Lauretta & Connolly et al. (2024) Meteorologie și știință planetarădoi:10.1111/maps.14227

Găsirea de magneziu și fosfat de sodiu în proba lui Bennu ridică întrebări cu privire la procesele geochimice care au concentrat aceste elemente și oferă, de asemenea, indicii valoroase despre condițiile istorice ale lui Bennu.

„Prezența și starea fosfatului, împreună cu alte elemente și compuși de pe Bennu, indică un trecut apos pentru asteroid”, a spus Dante Lauretta, co-autorul principal al studiului și investigatorul principal al programului OSIRIS-REx de la Universitatea. din Arizona în Tucson. „Este posibil ca Bennu să fi făcut odată parte dintr-o lume mai umedă, deși această ipoteză necesită investigații suplimentare.”

„OSIRIS-REx ne-a oferit exact ceea ce am sperat: un eșantion mare, curat, bogat în azot și carbon dintr-o lume anterior umedă”, a spus coautorul studiului Jason Durkin, un om de știință al proiectului OSIRIS-REx la Goddard de la NASA. Centrul de zbor spațial din Greenbelt, Maryland”.

Nava spațială OSIRIS-REx a NASA părăsește suprafața asteroidului Bennu după ce a colectat o probă. Credit imagine: NASA Goddard Space Flight Center/CI/SVS Laboratory

În ciuda istoriei sale probabile de interacțiune cu apa, Bennu rămâne un asteroid primitiv din punct de vedere chimic, cu proporțiile sale elementare foarte asemănătoare cu cele ale Soarelui.

„Proba pe care am adus-o înapoi este cel mai mare rezervor de material de asteroizi nealterat de pe Pământ în prezent”, a spus Loretta.

Această formațiune oferă o privire în primele zile ale sistemului nostru solar, cu peste 4,5 miliarde de ani în urmă. Aceste roci și-au păstrat starea inițială și nu s-au topit sau solidificat din nou de la crearea lor, confirmând originile lor străvechi.

Echipa a confirmat că asteroidul este bogat în carbon și azot. Aceste elemente sunt esențiale pentru înțelegerea mediilor în care au apărut materialele lui Bennu și a proceselor chimice care au transformat elemente simple în molecule complexe, care ar putea pune bazele vieții pe Pământ.

„Aceste rezultate subliniază importanța colectării și studierii materialelor de la asteroizi precum Bennu – în special material de densitate scăzută care arde de obicei la intrarea în atmosfera Pământului”, a spus Lauretta. „Aceste materiale dețin cheia pentru dezlegarea proceselor complexe de formare a sistemului solar și de biochimie care ar fi putut contribui la apariția vieții pe Pământ.”

Zeci de alte laboratoare din Statele Unite și din întreaga lume vor primi părți din eșantionul Bennu de la Centrul Spațial Johnson al NASA din Houston în următoarele luni, iar în următorii câțiva ani sunt așteptate mai multe lucrări științifice care descriu analize ale eșantionului Bennu. Echipa de analiză a probelor OSIRIS-REx.

„Probele Bennu sunt roci exoplanetare uimitor de frumoase”, a spus Harold Connolly, co-autorul principal al studiului și om de știință al probei misiunii OSIRIS-REx la Universitatea Rowan din Glassboro, N.J. „În fiecare săptămână, echipa de analiză a probelor OSIRIS-REx oferă noi și rezultate surprinzătoare în unele „Aceste condiții ajută la plasarea unor constrângeri importante asupra originii și evoluției planetelor asemănătoare Pământului”.

Sonda spațială OSIRIS-REx s-a lansat pe 8 septembrie 2016, călătorind către asteroidul Bennu, apropiat de Pământ, și colectând o probă de roci și praf de la suprafață. OSIRIS-REx, prima misiune americană care a colectat o probă de la un asteroid, a livrat proba pe Pământ pe 24 septembrie 2023.

Referință: „Asteroid (101955) Bennu în laborator: Caracteristici ale probei colectate de sonda spațială OSIRIS-REx” de Dante S. Loretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Aebersold, Connell M. sau. D. Alexandru, 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. la Woolner, 26 iunie 2024, Meteorologie și știință planetară.
DOI: 10.1111/maps.14227

Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Maryland, s-a ocupat de managementul general al misiunii, ingineria sistemelor și siguranța și asigurarea misiunii pentru OSIRIS-REx. Dante Lauretta de la Universitatea din Arizona, Tucson, este investigatorul principal. Universitatea conduce echipa științifică, planificând monitorizarea științifică a misiunii și prelucrarea datelor. Lockheed Martin Space din Littleton, Colorado, a construit nava spațială și oferă operațiuni de zbor. Goddard și Kinetics Aerospace au fost responsabili pentru ghidarea navei spațiale OSIRIS-REx. OSIRIS-REx este organizat la NASA Johnson. Parteneriatele internaționale pentru această misiune includ altimetrul laser OSIRIS-REx al Agenției Spațiale Canadei și colaborarea științifică pentru eșantionarea asteroizilor cu misiunea Hayabusa2 a Agenției de Explorare Aerospațială a Japoniei. OSIRIS-REx este a treia misiune din programul New Frontiers al NASA, care este gestionat de Centrul de Zbor Spațial Marshall al NASA din Huntsville, Alabama, pentru Direcția de Misiune Științifică a agenției din Washington.