|
Понимание природы далеких астероидов
|
|
|
|
Новые результаты OSIRIS-REx, первой миссии НАСА по возвращению образцов астероидов, показывают, почему некоторые серые астероиды сильнее отражают свет на разных длинах волн, например, красный или синий. То, как эти астероиды отражают свет в красном и синем диапазонах длин волн, может дать более глубокое представление об эволюции скалистых тел в Солнечной системе. Работа опубликована в Nature Communications.
|
|
|
|
Это также позволяет проводить исследования в будущем. Лучшее понимание и сравнение того, что телеметрия и данные телескопов говорят об астероиде, с тем, что говорят о нем фактические частицы на его поверхности, позволит будущим астронавтам, ученым и исследователям с большей уверенностью ориентироваться и выбирать астероиды для исследований или добычи полезных ископаемых.
|
|
|
|
Мишель Томпсон - эксперт по астероидам и одна из международной команды ученых, изучающих образец астероида Бенну, привезенный миссией OSIRIS-REx. OSIRIS-REx, первая миссия НАСА по получению образца с астероида и доставке его на Землю, стала кульминацией более чем десятилетней работы команды из сотен человек. Название OSIRIS-REx, которое расшифровывается как Происхождение, спектральная интерпретация, идентификация ресурсов и безопасность –Regolith Explorer, отражает цели программы.
|
|
|
|
|
|
|
Томпсон, доцент кафедры наук о Земле, атмосфере и планетах в научном колледже Пердью, изучает космическое выветривание — взаимодействие между поверхностью скалистых тел и окружающей средой космоса. Ее исследования привели ее к размышлениям о Луне, Меркурии и астероидах, а также о других скалистых телах Солнечной системы. Ее последним шедевром стал Бенну — астероид, который посетила миссия НАСА "ОСИРИС-Рекс", которая привезла домой одни из самых старых и нетронутых образцов астероидов, когда-либо изученных.
|
|
|
|
"Миссии по возвращению образцов являются краеугольным камнем планетологии", - сказал Томпсон. "Они дают нам представление о химическом составе самой ранней Солнечной системы. Они позволяют нам взглянуть на строительные блоки планет и составить список того, что там было.
|
|
|
|
"Мы также можем сравнить образцы Бенну с образцами, полученными в ходе японской миссии "Хаябуса", и получить лучшее представление о том, как изменяются и эволюционируют эти астероиды, а также о том, что мы можем сказать об астероидах с поверхности Земли, по сравнению с тем, когда мы смотрим на сами образцы".
|
|
|
|
Это исследование является частью трех недавно опубликованных работ, основанных на анализе образцов Бенну мировыми экспертами, включая Томпсона. В совокупности эти исследования показывают, что Бенну представляет собой смесь материалов со всей Солнечной системы и даже за ее пределами, чей уникальный и разнообразный состав был изменен в результате взаимодействия с водой и космического выветривания.
|
|
Затем в тусклом зеркале, а теперь лицом к лицу
|
|
|
|
Посетить каждый из 1,45 миллиона известных астероидов или даже несколько из них в Солнечной системе экономически или физически невозможно. Способность экстраполировать и понять природу различных астероидов, анализируя их с точки зрения безопасности нашей родной планеты, является ключом к пониманию мириадов обломков астероидов.
|
|
|
|
OSIRIS-REx - это третья миссия человечества по возвращению образцов астероидов, после того как Хаябуса и Хаябуса2 посетили астероиды Итокава и Рюгу соответственно. Томпсон, в частности, обратил внимание на то, что, поскольку оба астероида - Рюгу и Бенну - состоят из углеродистых обломков, которые образовались во времена зарождения Солнечной системы; естественным предположением было бы, что они должны отражать свет одинаково. Но это не так. На самом деле, по словам Томпсона, при наблюдении в телескопы космических аппаратов Рюгу выглядит слегка красным — его спектр направлен вверх, а Бенну — синим — его спектр направлен вниз.
|
|
|
|
"Вопрос был в том, почему", - сказал Томпсон. "Почему их спектры различаются, если они содержат минералы одного и того же типа? Приступая к отбору образцов, мы подумали, что, возможно, они по-разному реагируют на процессы космического выветривания. Возможно, мы видим различия в характеристиках одного образца по сравнению с другим из-за воздействия на поверхность, но на самом деле мы видим, что это не так. Они очень, очень похожи в том, что касается того, как они реагируют на космическое выветривание."
|
|
|
|
Астероиды, нагроможденные обломками, претерпевают циклы, которые периодически обновляют поверхность древнего астероида, изменяя его внешний вид для глаз в телескоп или для глаз человека, смотрящего в этот телескоп. Зерна, собранные с поверхности Рюгу, находились в открытом космосе в течение нескольких тысяч лет, но Томпсон и его коллеги обнаружили, что зерна, собранные с поверхности образцов Бенну, выдерживали космическую пустоту в течение десятков тысяч лет.
|
|
|
|
"Таким образом, вместо того, чтобы рассматривать две разные траектории того, как этот процесс воздействует на эти тела, мы наблюдаем две разные точки в одном цикле", - сказал Томпсон. "Их "цвета" меняются, что означает, что их спектральные свойства меняются в зависимости от времени воздействия на поверхность".
|
|
|
|
Возможность собирать данные визуально, телескопически и удаленно и сопоставлять их с выборочными данными — буквально подтверждая достоверность данных - позволяет ученым экстраполировать конкретные знания на гораздо более широкий спектр тел в Солнечной системе, возможно, даже на другие тела, не имеющие атмосферы, включая некоторые спутники и карликовые планеты.
|
|
|
|
Соль, специи и все такое вкусное
|
|
|
|
Ранее в этом году международная группа ученых сообщила об обнаружении солей в образцах Бенну. Среди этих солей были фосфаты, которые важны для жизни на Земле и критически важны для обмена веществ и ДНК. Ученые обнаружили свидетельства существования древнего морского раствора — среды, хорошо подходящей для образования некоторых химических соединений-предшественников жизни.
|
|
|
|
Изучение этих минералов и органических молекул в образцах имеет решающее значение для понимания того, какие элементы присутствовали в ранней Солнечной системе.
|
|
|
|
"Изучая органические молекулы из Бенну, мы получаем представление о том, какие виды молекул могли зародить жизнь на ранней Земле", - сказал Томпсон. "Информация о том, какие соединения, какие элементы там присутствуют и в каких пропорциях. Мы не найдем саму жизнь, но мы смотрим на строительные блоки, которые могли бы в конечном итоге развиться в жизнь".
|
|
|
|
Те же ингредиенты, конечно, и по сей день являются частью Земли, но они смешивались, сплавлялись и изменялись на протяжении веков под воздействием как биологических, так и геологических факторов. В отличие от этого, материалы в образцах Бенну были сохранены в первозданном виде. Их состояние позволяет ученым заглянуть в прошлое и увидеть, какой была Солнечная система до образования планет в том виде, в каком они существуют сегодня.
|
|
|
|
"Астероиды - это реликты ранней солнечной системы", - сказал Томпсон. "Они похожи на капсулы времени. Мы можем использовать их для изучения происхождения нашей солнечной системы и для того, чтобы приоткрыть завесу тайны о происхождении жизни на Земле".
|
|
|
|
Источник
|
