Ученые с нетерпением ждали возможности изучить нетронутый образец астероида Бенну весом 4,3 унции (121,6 грамма), собранный миссией НАСА OSIRIS-REx (Происхождение, спектральная интерпретация, идентификация ресурсов и безопасность - Исследователь реголита) с тех пор, как он был доставлен на Землю прошлой осенью. Они надеялись, что этот материал будет хранить секреты прошлого Солнечной системы и пребиотической химии, которые, возможно, привели к возникновению жизни на Земле. Ранний анализ образца Бенну, опубликованный в журнале Meteoritics & Planetary Science, показывает, что это волнение было оправданным. Команда по анализу образцов, собранных с OSIRIS-REx, обнаружила, что Бенну содержит исходные ингредиенты, из которых сформировалась наша Солнечная система. Пыль астероида богата углеродом и азотом, а также органическими соединениями, которые являются необходимыми компонентами жизни в том виде, в каком мы ее знаем.
Образец также содержит фосфат магния и натрия, что стало неожиданностью для исследовательской группы, поскольку его не было обнаружено в данных дистанционного зондирования, собранных космическим аппаратом в Бенну. Его присутствие в образце указывает на то, что астероид мог отколоться от давно исчезнувшего крошечного примитивного океанического мира. Анализ образца, взятого с Бенну, позволил получить интригующее представление о составе астероида. Образец, в котором преобладают глинистые минералы, в частности серпентин, отражает тип породы, встречающейся на срединно-океанических хребтах на Земле, где вещество мантии, слоя под земной корой, соприкасается с водой. Это взаимодействие приводит не только к образованию глины, но и к образованию различных минералов, таких как карбонаты, оксиды и сульфиды железа. Но самым неожиданным открытием стало присутствие водорастворимых фосфатов. Эти соединения являются компонентами биохимии всей известной сегодня жизни на Земле.
В то время как аналогичный фосфат был обнаружен в образце астероида Рюгу, доставленном Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA). В ходе миссии "Хаябуса-2", проведенной в 2020 году, фосфат магния и натрия, обнаруженный в образце Бенну, выделяется своей чистотой — то есть отсутствием других материалов в минерале — и размером его зерен, беспрецедентным для любого образца метеорита. Обнаружение фосфатов магния и натрия в образце Бенну поднимает вопросы о геохимических процессах, которые привели к концентрации этих элементов, и дает ценные сведения об исторических условиях Бенну. "Присутствие и состояние фосфатов, наряду с другими элементами и соединениями на Бенну, указывает на водянистое прошлое астероида", - сказал Данте Лауретта, соавтор статьи и главный исследователь OSIRIS-REx в Университете Аризоны в Тусоне. "Бенну потенциально мог когда-то быть частью более влажного мира, хотя эта гипотеза требует дальнейшего изучения".
"OSIRIS-REx дал нам именно то, на что мы надеялись: большой нетронутый образец астероида, богатый азотом и углеродом, из некогда влажного мира", - сказал Джейсон Дворкин, соавтор статьи и научный сотрудник проекта OSIRIS-REx в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. Несмотря на возможную историю взаимодействия с водой, Бенну остается химически примитивным астероидом, пропорции элементов которого очень напоминают пропорции Солнца. "Образец, который мы вернули, является крупнейшим резервуаром неизмененного астероидного материала на Земле в настоящее время", - сказала Лоретта. Эта композиция дает представление о первых днях существования нашей Солнечной системы, более 4,5 миллиардов лет назад. Эти породы сохранили свое первоначальное состояние, не расплавляясь и не затвердевая с момента своего образования, что подтверждает их древнее происхождение.
Команда ученых подтвердила, что астероид богат углеродом и азотом. Эти элементы имеют решающее значение для понимания окружающей среды, в которой возникли материалы Бенну, и химических процессов, которые преобразовали простые элементы в сложные молекулы, потенциально заложив основу для жизни на Земле. "Эти результаты подчеркивают важность сбора и изучения материала с астероидов, подобных Бенну, особенно материала низкой плотности, который обычно сгорает при входе в атмосферу Земли", — сказала Лоретта. "Этот материал содержит ключ к разгадке сложных процессов формирования солнечной системы и пребиотической химии, которые могли способствовать появлению жизни на Земле". В ближайшие месяцы еще десятки лабораторий в Соединенных Штатах и по всему миру получат фрагменты образца Бенну из Космического центра имени Джонсона НАСА в Хьюстоне, а в ближайшие несколько лет ожидается еще много научных работ, описывающих анализы образца Бенну от группы по анализу образцов OSIRIS-REx.
"Образцы Бенну - это завораживающе красивые внеземные породы", - сказал Гарольд Коннолли, соавтор статьи и исследователь образцов миссии OSIRIS-REx в Университете Роуэн в Глассборо, штат Нью-Джерси. "Каждую неделю команда по анализу образцов OSIRIS-REx делает новые, иногда неожиданные выводы, которые помогают установить важные ограничения в отношении происхождения и эволюции планет, похожих на Землю". Запущенный 8 сентября 2016 года космический аппарат OSIRIS-REx совершил полет к околоземному астероиду Бенну и собрал образцы горных пород и пыли с поверхности. OSIRIS-REx, первая американская миссия, взявшая образец с астероида, доставила его на Землю 24 сентября 2023 года.
