|
Капсула времени из ранней Солнечной системы
|
|
|
|
Амбициозная миссия по извлечению образцов с астероида Бенну и возвращению их на Землю приносит свои плоды. Как и надеялись ученые, астероид раскрывает подробности о ранних днях нашей Солнечной системы. Исследования показывают, что Бенну - это нечто большее, чем просто космический камень, и что он содержит материал не только из Солнечной системы, но и из-за пределов нашей системы.
|
|
|
|
Бенну проходит по орбите, которая приближает его к Земле каждые шесть лет. Это означает, что он классифицируется как астероид, сближающийся с Землей (NEA), и потенциально опасный объект (PHO). Когда НАСА планировало миссию OSIRIS-REx, которая посетила Бенну и вернула образец, это было результатом тщательной научной и инженерной оценки астероидов-кандидатов.
|
|
|
|
Поскольку Бенну находится близко к Земле и одновременно является примитивным углеродистым астероидом, НАСА выбрало его в качестве цели. Астероид достаточно велик, чтобы выйти на орбиту и взять с него образцы, а спектроскопический анализ его поверхности показал, что он содержит вещества, которые ученые хотели изучить, такие как богатые углеродом материалы и гидратированные минералы.
|
|
|
|
Сейчас, спустя почти девять лет после запуска OSIRIS-Rex, образцы исследуются в лабораториях по всему миру.
|
|
|
|
В трех недавно опубликованных работах показано, что Бенну сформировался из материалов как внутри, так и за пределами нашей Солнечной системы. Они также показывают, как часть материала астероида изменилась под воздействием космической погоды и взаимодействия с водой.
|
|
|
|
|
|
|
"Разнообразие и происхождение материалов, образовавшихся на родительском астероиде Бенну" опубликовано в журнале Nature Astronomy, "Минералогические доказательства гидротермальных изменений образцов Бенну" и "Эффекты космического выветривания в образцах астероида Бенну" опубликованы в журнале Nature Geoscience.
|
|
|
|
Джессика Барнс, доцент Лунной и планетарной лаборатории Университета Аризоны, является одним из ведущих авторов одной из публикаций.
|
|
|
|
"Это работа, которую вы просто не сможете выполнить с помощью телескопов", - сказал Барнс в пресс-релизе. "Это очень волнующе, что мы наконец-то можем рассказать все это об астероиде, на который мы так долго мечтали отправиться и с которого в конце концов привезли образцы".
|
|
|
|
Родительское тело Бенну является частью семейства астероидов Полана. Бенну был создан в результате серии столкновений, а его первоначальный родитель содержал материал из нашей солнечной системы и за ее пределами. В результате, то же самое происходит и с Бенну, с материалом, находящимся вблизи Солнца, на большом расстоянии от Солнца и даже с других звезд.
|
|
|
|
Родительское тело было создано из этой смеси материалов более 4 миллиардов лет назад, когда возникла сама Солнечная система. В статье "Разнообразие и происхождение материалов, собранных родительским астероидом Бенну" это подробно объясняется.
|
|
|
|
"Родительский астероид Бенну, возможно, сформировался во внешних частях Солнечной системы, возможно, за пределами планет-гигантов, Юпитера и Сатурна", - сказал Барнс. "Мы считаем, что это родительское тело столкнулось с приближающимся астероидом и разлетелось на части. Затем фрагменты собирались заново, и это могло повторяться несколько раз".
|
|
|
|
"Первые тела, образовавшиеся в Солнечной системе, получали свой материал из звезд, предсолнечного молекулярного облака и протопланетного диска", - пишут авторы. "Астероиды, которые не подверглись планетарной дифференциации, сохраняют свидетельства присутствия этих первичных аккрецированных материалов".
|
|
|
|
Образцы из Бенну показывают, что большая часть материала на поверхности была изменена в результате гидротермальных взаимодействий, которые изменили их изотопный состав, химический состав и минералогию. Но ни один из образцов не был изменен.
|
|
|
|
"Мы показываем, что некоторые первичные аккрецированные материалы избежали обширных изменений в водной среде, произошедших на родительском астероиде, включая предсолнечные частицы от древних звезд, органическое вещество из внешней части Солнечной системы или молекулярного облака, тугоплавкие твердые вещества, образовавшиеся вблизи Солнца, и пыль, обогащенную нейтронно-богатыми изотопами титана", - говорится в статье. государства.
|
|
|
|
Возможно, самым интересным результатом, полученным в результате анализа этих образцов, является обилие материала из-за пределов нашей солнечной системы. Эта древняя звездная пыль появилась еще до появления Солнечной системы и идентифицируется по ее изотопному составу, который отличает ее от нашей солнечной системы. Таким образом, рецепт Бенну сложнее, чем предполагалось.
|
|
|
|
"Это частицы звездной пыли от других звезд, которые давно умерли, и эти частицы были включены в облако газа и пыли, из которого сформировалась наша солнечная система", - сказал Барнс. "Кроме того, мы обнаружили органический материал с высокой аномалией по изотопам, который, вероятно, сформировался в межзвездном пространстве, и у нас есть твердые вещества, которые сформировались ближе к Солнцу, и мы впервые показываем, что все эти материалы присутствуют в Бенну".
|
|
|
|
В то время как часть материала Бенну не претерпела изменений в результате космического выветривания, химического состава и даже столкновений, большая его часть претерпела изменения. Вторая статья, "Минералогические доказательства гидротермальных изменений образцов Бенну", показывает, что большая часть материала Бенну была изменена в результате гидротермальных процессов. "Минералогические данные указывают на изменение сросшихся минералов под действием жидкости, которая со временем эволюционировала, что привело к травлению, растворению и повторному осаждению", - пишут авторы.
|
|
|
|
"Мы считаем, что родительский астероид Бенну собрал много ледяного материала из внешней части Солнечной системы, который со временем растаял", - сказал Том Зега, директор лаборатории Койпера в Аризоне, который был одним из руководителей исследования.
|
|
|
|
Остаточное тепло от образования Бенну или тепло от последующих столкновений могло растопить лед на астероиде. Образовавшаяся в результате этого вода могла взаимодействовать с силикатными минералами, вызывая гидротермальные реакции, которые изменили образцы Бенну.
|
|
|
|
"Теперь у вас есть жидкость, соприкасающаяся с твердым веществом, и тепло — все, что вам нужно, чтобы начать заниматься химией", - сказал Зега. "Вода вступила в реакцию с минералами и образовала то, что мы видим сегодня: образцы, в которых 80% минералов содержат воду, были созданы миллиарды лет назад, когда Солнечная система еще только формировалась".
|
|
|
|
В третьей статье, "Эффекты космического выветривания в образцах астероида Бенну", показано, как воздействие микрометеоритов изменило Бенну за его долгую жизнь.
|
|
|
|
"Процессы космического выветривания, в которых преобладают удары микрометеороидов и солнечное облучение, изменяют минералогию и химический состав открытых поверхностей", - объясняют авторы.
|
|
|
|
"Сравнение образцов Бенну с образцами, собранными с астероидов Рюгу и Итокава, позволяет предположить, что воздействие микрометеороидов может играть более активную и быструю роль в космическом выветривании поверхностей астероидов, чем предполагалось первоначально, особенно для углеродистых тел".
|
|
|
|
Некоторые частицы в образце несут на себе следы воздействия микрометеороидов. Эти воздействия, наряду с солнечным ветром, считаются космическим выветриванием. Из-за отсутствия атмосферы, которая могла бы предотвратить эти крошечные воздействия, поверхность Бенну постоянно подвергается бомбардировке. Исследование показывает, что космическое выветривание происходит намного быстрее, чем считалось ранее.
|
|
|
|
"Отложения расплава встречаются менее чем в 0,5% образцов Итокавы, в 2% частиц Рюгу и в 20% частиц Бенну (хотя анализ дополнительных материалов может улучшить эти статистические данные)", - говорится в документе.
|
|
|
|
"В совокупности эти результаты позволяют предположить, что воздействие микрометеороидов играет более важную роль в космическом выветривании поверхности астероидов, чем предполагалось на основе ранних наблюдений за образцами, возвращенными астероидами".
|
|
|
|
Большинство фрагментов астероидов, достигающих Земли, сгорают при прохождении через атмосферу. Но атмосфера Земли неумолима, и даже метеориты, которые выдерживают падение, подвергаются ее воздействию и могут быстро изменяться. Вот почему миссии по возвращению образцов с астероидов так важны для понимания Солнечной системы.
|
|
|
|
"Те из них, которые все же достигают земли, могут вступать в реакцию с атмосферой Земли, особенно если метеорит не удается быстро извлечь после его падения, - сказал Зега. - Вот почему миссии по возвращению образцов, такие как OSIRIS-REx, имеют решающее значение".
|
|
|
|
Источник
|
