Самый большой образец, возвращённый с астероида, может содержать сведения о прошлом нашей Солнечной системы и зарождении жизни на Земле

24 сентября 2023 года космический аппарат НАСА OSIRIS-REx сбросил на Землю капсулу с нетронутым углеродистым реголитом, собранным с околоземного астероида Бенну. Эти образцы были получены после того, как зонд совершил впечатляющее семилетнее путешествие по Солнечной системе и обратно.

С момента прибытия этих кусочков космической породы (около 120 граммов образца, если быть точным) учёные с нетерпением ждали анализа образцов, который мог бы рассказать нам, какие молекулы содержатся в Бенну. Они надеялись найти подсказки об истории нашей Солнечной системы, поскольку Бенну должен был существовать, когда наши космические соседи собирались вместе, а также пребиотические молекулы, которые могли бы дать представление о происхождении жизни на Земле. Многие эксперты предполагают, что в этих образцах могут содержаться зачатки других важных ингредиентов, таких как вода, которые могли бы способствовать пригодности Земли для жизни, если бы они тоже оказались на нашей планете.

"Образец, который мы вернули, является крупнейшим примером нетронутого астероидного материала на Земле", — сказал в своём заявлении Данте Лауретта, соавтор статьи и главный исследователь OSIRIS-REx из Университета Аризоны в Тусоне.

Хотя первые исследования действительно показали, что в образцах OSIRIS-REx присутствуют углерод и вода, возможно, ещё более примечательным стало недавнее и неожиданное открытие командой фосфата магния-натрия. Это ионное соединение, состоящее из катиона магния (Mg2+), катиона натрия (Na⁺) и фосфатного аниона (PO43-).

На Земле фосфат магния и натрия можно найти в некоторых минералах и геологических образованиях. Однако, как сообщается в пресс-релизе НАСА, его присутствие на Бенну удивило команду исследователей, поскольку он не был замечен в данных дистанционного зондирования зонда OSIRIS-REx до сбора образцов. По словам команды, его присутствие "намекает на то, что астероид мог отколоться от давно исчезнувшего крошечного примитивного океанического мира".

"Присутствие и состояние фосфатов, наряду с другими элементами и соединениями на Бенну, указывает на водное прошлое астероида", — говорит Лауретта. "Потенциально Бенну мог когда-то быть частью более влажного мира. Однако эта гипотеза требует дальнейшего изучения".

Космический аппарат OSIRIS-REx получил образец реголита Бенну 20 октября 2020 года с помощью механизма Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM), который состоит из специализированной пробоотборной головки, расположенной на шарнирном манипуляторе. Бенну — небольшой астероид B-типа, который является относительно редким углеродистым астероидом. Бенну" был выбран в качестве цели миссии отчасти потому, что телескопические наблюдения указывали на примитивный, углеродистый состав и наличие водоносных минералов", — говорится в статье команды.

Образец был собран в месте, прозванном "Соловей", которое находится в кратере Хокиой — ударном объекте в северном полушарии Бенну диаметром около 20 метров.

Дальнейший анализ образцов показал, что преобладающим компонентом реголита являются магнийсодержащие филлосиликаты, в основном серпентин и смектит — типы пород, которые обычно встречаются в срединно-океанических хребтах на Земле. Сравнение этих серпентинитов с их земными аналогами позволяет получить представление о геологическом прошлом Бенну. "Предлагая подсказки о водной среде, в которой они возникли", — пишет команда.

Хотя поверхность Бенну могла быть изменена водой с течением времени, она всё ещё сохраняет некоторые из древних характеристик, которые, по мнению учёных, присутствовали во времена ранней Солнечной системы. Материалы поверхности Бенну все ещё содержат некоторые оригинальные черты облака газа и пыли, из которого сформировались планеты нашей Солнечной системы — так называемого протопланетного диска.

Исследование команды также подтвердило, что астероид богат углеродом, азотом и некоторыми органическими соединениями, которые, помимо фосфата магния, являются необходимыми компонентами для жизни, как мы знаем, на Земле.

"Эти результаты подчёркивают важность сбора и изучения материала с таких астероидов, как Бенну, особенно материала с низкой плотностью, который обычно сгорает при входе в атмосферу Земли", — говорит Лауретта. "Этот материал — ключ к разгадке сложных процессов формирования Солнечной системы и пребиотической химии, которая могла способствовать возникновению жизни на Земле".

Помимо важных научных открытий, сделанных в ходе этой миссии, она подчёркивает значение возвращения образцов для разгадки геологических и геохимических тонкостей астероидов, подобных Бенну, и их последствий для формирования и эволюции Солнечной системы.

"Представленные нами данные — лишь верхушка айсберга: скорее всего, мы не знаем об этом образце больше, чем знаем", — заключили учёные.

Статья об этих результатах была опубликована 26 июня в журнале Meteoritics & Planetary Science.