תמונת מיקרוסקופ של חלקיק בנו כהה, באורך של כמילימטר, עם קרום של פוספט בהיר. מימין יש שבר קטן יותר שנשבר. קרדיט: מאת Lauretta & Connolly et al. (2024) מטאוריקה ומדע פלנטריdoi:10.1111/maps.14227
ניתוח של דגימה מאסטרואיד Bennu מצא רכיבי חיים חיוניים ורמזים לעבר מימי, המציע תובנות לגבי מקורות מערכת השמש וכימיה פרה-ביוטית.
- ניתוח מוקדם של דגימת האסטרואיד Bennu שהוחזרה על ידי נאס"אשל OSIRIS-REx המשימה חשפה אבק עשיר בפחמן, חנקן ותרכובות אורגניות, כולם מרכיבים חיוניים לחיים כפי שאנו מכירים אותם. הדגימה נשלטת על ידי מינרלי חימר, במיוחד סרפנטין, משקפת את סוג הסלע שנמצא ברכסים באמצע האוקיינוס על פני כדור הארץ.
- המגנזיום-נתרן פוספט שנמצא בדגימה מרמז שהאסטרואיד יכול היה להתפצל מעולם אוקיינוס עתיק, קטן ופרימיטיבי. הפוספט הפתיע את הצוות מכיוון שהמינרל לא זוהה על ידי החללית OSIRIS-REx בזמן שהייתה בבנו.
- בעוד שפוספט דומה נמצא בדגימת האסטרואיד Ryugu שנמסרה על ידי JAXAמשימתה של Hayabusa2 של (סוכנות חקר החלל של יפן) בשנת 2020, מגנזיום-נתרן פוספט שזוהה בדגימת בנו בולט בטוהר שלו (כלומר, היעדר חומרים אחרים הכלולים במינרל) ובגודל הגרגירים שלו, חסר תקדים בכל דגימת מטאוריט.
הפסיפס הזה של בנו נוצר באמצעות תצפיות שנעשו על ידי חללית OSIRIS-REx של נאס"א שהייתה בקרבת האסטרואיד במשך יותר משנתיים. קרדיט: נאס"א/גודארד/אוניברסיטת אריזונה
תגליות מתוך הרכבו של האסטרואיד בנו
מדענים חיכו בכיליון עיניים להזדמנות לחפור בדגימת האסטרואיד הבתולית של Bennu במשקל 4.3 אונקיות (121.6 גרם) שנאספה על ידי משימת OSIRIS-REx של נאס"א (מקורות, פרשנות ספקטרלית, זיהוי משאבים ואבטחה – Regolith Explorer) מאז שנמסרה לכדור הארץ. בסתיו האחרון. הם קיוו שהחומר יכיל את סודות העבר של מערכת השמש והכימיה הפרה-ביוטית שאולי הובילה למקור החיים על פני כדור הארץ. ניתוח מוקדם של מדגם Bennu, שפורסם לאחרונה ב מטאוריקה ומדע פלנטרימוכיח שההתרגשות הזו הייתה מוצדקת.
צוות ניתוח הדגימות של OSIRIS-REx מצא שבנו מכיל את המרכיבים המקוריים שיצרו את מערכת השמש שלנו. אבק האסטרואיד עשיר בפחמן ובחנקן, וכן בתרכובות אורגניות, כולן מרכיבים חיוניים לחיים כפי שאנו מכירים אותם. הדגימה מכילה גם מגנזיום-נתרן פוספט, מה שהפתיע את צוות המחקר, מכיוון שהוא לא נראה בנתוני החישה מרחוק שנאספה על ידי החללית בבנו. נוכחותו בדגימה מרמזת שהאסטרואיד יכול היה להתפצל מעולם אוקיינוס, זעיר ופרימיטיבי שעבר מזמן.
מבט על שמונה מגשי דגימות המכילים את החומר הסופי מאסטרואיד בנו. האבק והסלעים נשפכו לתוך המגשים מהצלחת העליונה של ראש מנגנון רכישת דגימות מגע וגו' (TAGSAM). 51.2 גרם נאספו מהמזיגה הזו, מה שהביא את המסה הסופית של דגימת אסטרואיד ל-121.6 גרם. קרדיט: נאס"א/אריקה בלומנפלד וג'וזף איברסולד
עדות למים בחומרי אסטרואיד
ניתוח של דגימת Bennu חשפה תובנות מסקרנות לגבי הרכב האסטרואיד. הדגימה נשלטת על ידי מינרלים חימר, במיוחד סרפנטין, משקפת את סוג הסלע שנמצא ברכסים באמצע האוקיינוס על פני כדור הארץ, שם חומר מהמעטפת, השכבה שמתחת לקרום כדור הארץ, נתקל במים.
אינטראקציה זו לא גורמת רק להיווצרות חימר; זה גם יוצר מגוון של מינרלים כמו קרבונטים, תחמוצות ברזל וסולפידים של ברזל. אבל התגלית הכי לא צפויה היא נוכחותם של פוספטים מסיסים במים. תרכובות אלו הן מרכיבי ביוכימיה לכל החיים המוכרים על פני כדור הארץ כיום.
בעוד שפוספט דומה נמצא בדגימת האסטרואיד Ryugu שנמסרה על ידי משימת Hayabusa2 של JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) בשנת 2020, המגנזיום-נתרן פוספט שזוהה בדגימת Bennu בולט בטוהר שלו – כלומר, היעדר חומרים אחרים ב המינרל – וגודל הגרגירים שלו, חסרי תקדים בכל דגימת מטאוריט.
חלק זעיר מדגימת האסטרואיד Bennu שהוחזרה על ידי משימת OSIRIS-REx של נאס"א, המוצגת בתמונות מיקרוסקופ. בחלונית השמאלית העליונה נראה חלקיק בנו כהה, באורך של כמילימטר, עם קרום חיצוני של פוספט בהיר. שלושת הלוחות האחרים מציגים תצוגות מוגדלות בהדרגה של חלק מהחלקיק שהתפצל לאורך וריד בהיר המכיל פוספט, שנלכד על ידי מיקרוסקופ אלקטרונים סורק. קרדיט: מאת Lauretta & Connolly et al. (2024) מטאוריקה ומדע פלנטריdoi:10.1111/maps.14227
הממצא של פוספטים מגנזיום-נתרן בדגימת בנו מעלה שאלות לגבי התהליכים הגיאוכימיים שריכזו את היסודות הללו ומספק רמזים חשובים לגבי התנאים ההיסטוריים של בנו.
"הנוכחות והמצב של פוספטים, יחד עם יסודות ותרכובות אחרות על בנו, מצביעים על עבר מימי לאסטרואיד", אמר דנטה לורטה, מחבר משותף של המאמר וחוקר ראשי עבור OSIRIS-REx באוניברסיטת אריזונה. טוסון. "בנו יכול היה להיות פעם חלק מעולם רטוב יותר. אמנם, השערה זו דורשת חקירה נוספת".
"OSIRIS-REx נתן לנו בדיוק את מה שקיווינו: דגימת אסטרואיד בתולית גדולה עשירה בחנקן ופחמן מעולם רטוב לשעבר", אמר ג'ייסון דוורקין, מחבר שותף בעיתון ומדען פרויקט OSIRIS-REx בחלל גודארד של נאס"א מרכז טיסות בגרינבלט, מרילנד.
חללית OSIRIS-REx של נאס"א עוזבת את פני השטח של האסטרואיד בנו לאחר איסוף דגימה. קרדיט: מרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א/מעבדת CI/SVS
תובנות לגבי תנאי מערכת השמש המוקדמים
למרות ההיסטוריה האפשרית של אינטראקציה עם מים, בננו נותר אסטרואיד פרימיטיבי מבחינה כימית, עם פרופורציות יסוד הדומות מאוד לאלו של השמש.
"הדגימה שהחזרנו היא המאגר הגדול ביותר של חומר אסטרואיד ללא שינוי על פני כדור הארץ כרגע", אמרה לורטה.
הרכב זה מציע הצצה לימיה הראשונים של מערכת השמש שלנו, לפני למעלה מ-4.5 מיליארד שנים. סלעים אלה שמרו על מצבם המקורי, לאחר שלא נמסו ולא התגבשו מחדש מאז הקמתם, מה שמאשר את מוצאם הקדום.
רמזים לאבני הבניין של החיים
הצוות אישר שהאסטרואיד עשיר בפחמן וחנקן. היסודות הללו חיוניים בהבנת הסביבות שבהן נוצרו החומרים של בנו והתהליכים הכימיים שהפכו יסודות פשוטים למולקולות מורכבות, שעלולות להניח את הבסיס לחיים על פני כדור הארץ.
"ממצאים אלה מדגישים את החשיבות של איסוף ולימוד חומר מאסטרואידים כמו בנו – במיוחד חומר בצפיפות נמוכה שבדרך כלל נשרף עם הכניסה לאטמוספירה של כדור הארץ", אמרה לורטה. "החומר הזה מכיל את המפתח לפיתוח התהליכים המורכבים של היווצרות מערכת השמש והכימיה הפרה-ביוטית שיכולה הייתה לתרום לחיים שהופיעו על פני כדור הארץ."
מה הלאה
עשרות מעבדות נוספות בארצות הברית וברחבי העולם יקבלו חלקים מדגימת בנו ממרכז החלל ג'ונסון של נאס"א ביוסטון בחודשים הקרובים, ומאמרים מדעיים רבים נוספים המתארים ניתוחים של דגימת בנו צפויים בשנים הקרובות מה- צוות ניתוח מדגם OSIRIS-REx.
"דגימות Bennu הן סלעים מחוץ לכדור הארץ יפים להפליא", אמר הרולד קונולי, מחבר ראשי בעיתון ומדען מדגם משימת OSIRIS-REx באוניברסיטת רואן בגלאסבורו, ניו ג'רזי. "כל שבוע, ניתוח של צוות ניתוח הדגימות של OSIRIS-REx מספק ממצאים חדשים ולפעמים מפתיעים שעוזרים להציב מגבלות חשובות על המקור וההתפתחות של כוכבי לכת דמויי כדור הארץ."
הושקה ב-8 בספטמבר 2016, החללית OSIRIS-REx נסעה לאסטרואיד Bennu קרוב לכדור הארץ ואספה דגימה של סלעים ואבק מפני השטח. OSIRIS-REx, המשימה הראשונה בארה"ב לאיסוף דגימה מאסטרואיד, העבירה את הדגימה לכדור הארץ ב-24 בספטמבר 2023.
מרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א בגרינבלט, מרילנד, סיפק ניהול משימות כולל, הנדסת מערכות והבטחת הבטיחות והמשימה עבור OSIRIS-REx. דנטה לורטה מאוניברסיטת אריזונה, טוסון, הוא החוקר הראשי. האוניברסיטה מובילה את צוות המדע ואת תכנון התצפית המדעית של המשימה ועיבוד הנתונים. לוקהיד מרטין ספייס בליטלטון, קולורדו, בנתה את החללית וסיפקה פעולות טיסה. גודארד ו-KinetX Aerospace היו אחראים על ניווט החללית OSIRIS-REx. אוצרות OSIRIS-REx מתרחשת בנאס"א ג'ונסון. שותפויות בינלאומיות במשימה זו כוללות את מכשיר OSIRIS-REx Laser Altimeter מ-CSA (סוכנות החלל הקנדית) ושיתוף פעולה מדעי של דגימת אסטרואידים עם משימת Hayabusa2 של JAXA. OSIRIS-REx היא המשימה השלישית בתוכנית הגבולות החדשים של נאס"א, המנוהלת על ידי מרכז טיסות החלל מרשל של נאס"א בהאנטסוויל, אלבמה, עבור מנהלת משימת המדע של הסוכנות בוושינגטון.
