NASA ujawniła nieskazitelną próbkę pobraną z bliskiej Ziemi asteroidy

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
—

W końcu odkryto próbkę asteroidy, która mogłaby służyć jako kapsuła czasu z początków naszego Układu Słonecznego.

Bill Nelson, administrator NASA, powiedział, że skały i pył zawierają wodę i duże ilości węgla, co sugeruje, że asteroidy mogły dostarczyć na Ziemię elementy składowe życia. Według dr Jasona Durkina, naukowca projektu OSIRIS-REx w Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda w Greenbelt w stanie Maryland, próbka zawiera wagowo około 5% węgla, co czyni ją jedną z najwyższych w historii koncentracji węgla w asteroidzie.

„To największa bogata w węgiel próbka asteroidy, jaką kiedykolwiek sprowadzono na Ziemię, znacznie przekraczająca nasz cel wynoszący 60 gramów” – powiedział Nelson. „Cząsteczki węgla i wody to dokładnie takie materiały, jakie chcieliśmy znaleźć. Są kluczowymi elementami w procesie powstawania naszej planety. Pomogą nam określić pochodzenie pierwiastków, które mogą prowadzić do życia.

Próbka pobrana z liczącej 4,5 miliarda lat bliskiej Ziemi asteroidy Bennu w październiku 2020 r. przez należącą do NASA misję OSIRIS-REx, Przybył na Ziemię w kapsule 24 września zszedł ze statku kosmicznego i wylądował na pustyni w Utah.

Od tego czasu naukowcy włożyli wiele wysiłku w badanie bogactwa materiałów. Więcej, niż się spodziewali — Tuż w górnej części puszki do wczesnej analizy. Wyniki tej analizy i pierwsze spojrzenie na próbkę zostały udostępnione w środę podczas transmisji na żywo NASA z należącego do tej agencji Johnson Space Center w Houston. To największa próbka asteroidy, jaką kiedykolwiek sprowadzono na Ziemię.

Kiedy naukowcy otworzyli puszkę, było tak dużo „dodatkowego” materiału, że zespół nie otworzył jeszcze zebranej próbki.

W ciągu ostatnich dwóch tygodni zespół naukowy przeanalizował niektóre skały i pył za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego, wykonał pomiary w podczerwieni i przeprowadził analizę pierwiastków chemicznych. Wykorzystali także promienie rentgenowskie do stworzenia modelu 3D jednej z cząstek, aby ujawnić jej skład, odkrywając „naukową skarbnicę” dotyczącą zawartości węgla i wody, powiedział Dante Lauretta, główny badacz OSIRIS-REx.

„Pierwsza analiza pokazuje, że próbki zawierają dużo wody w postaci uwodnionych minerałów ilastych, a także węgiel w postaci minerałów i cząsteczek organicznych” – powiedział Nelson.

Zespół udostępnił szczegółowe zdjęcia cząstek, które ujawniają wodonośne minerały ilaste.

„Uważamy, że w ten sposób woda dostała się na Ziemię” – powiedziała Loretta, która jest także profesorem nauk o planetach na Uniwersytecie Regents w Arizonie. „Powodem, dla którego Ziemia nadaje się do zamieszkania, i że mamy oceany, jeziora, rzeki i deszcz, jest to, że te minerały ilaste wylądowały na Ziemi od 4 miliardów lat temu do 4 i pół miliarda lat temu, czyniąc nasz świat nadającym się do zamieszkania. Widzimy więc, że sposób, w jaki została wchłonięta woda.” W materii stałej.

Analiza ujawniła także minerały siarczkowe, „pierwiastek krytyczny dla ewolucji planet i biologii”, minerały tlenku żelaza zwane magnetytem, ​​które oddziałują z polami magnetycznymi, a także inne minerały, które mogą być ważne dla ewolucji organicznej – powiedziała Lauretta.

Dr Daniel Glavin, analityk próbek OSIRIS-REx i główny naukowiec w Centrum Lotów Kosmicznych Goddard w NASA, powiedział, że zespół naukowy był podekscytowany odkryciem materii organicznej i bogactwa węgla, pierwiastka niezbędnego do powstania wszelkiego życia.

„Dopiero zaczynamy, ale wybraliśmy odpowiednią asteroidę i nie tylko, przywieźliśmy odpowiednią próbkę” – powiedział Glavin. „Te rzeczy są marzeniem astrobiologa.”

W przyszłości, powiedział Glavin, zespół będzie sprawdzał, jak bardzo rozwinęła się chemia na Bennu, aby określić, czy z elementów składowych życia powstały peptydy, czy łańcuchy aminokwasów tworzące białka.

Tymczasem w walizce wciąż czeka „cała skrzynia ze skarbami materiałów pozaziemskich” – powiedziała Laurita.

Kiedy sonda kosmiczna OSIRIS-REx zbliżyła się do Bennu trzy lata temu, wysunęła końcówkę swojego mechanizmu pobierania próbek dotykowych (TAGSAM) w stronę asteroidy i wystrzeliła podmuch azotu. Wybuch gazu uniósł skały i pył z głębokości 50 cm pod powierzchnię skały kosmicznej. Odłamki te przedostały się do głowicy TAGSAM.

TAGSAM zawiera także 24 pola kontaktowe powierzchniowe, które stykają się z asteroidą i wychwytują drobne materiały.

Loretta powiedziała, że ​​urządzenie zostało usunięte z pierścienia przechwytującego, podobnie jak but narciarski. Podczas usuwania materiał wysunął się z nasadki TAGSAM, zaworu zwrotnego zaprojektowanego w celu utrzymania materiału wewnątrz urządzenia do pobierania próbek. Dodał, że pokrywa miała trudności z zamknięciem ze względu na kamienie, które utrzymywały ją otwartą po pobraniu próbki w 2020 r. Rozmiar kamieni wynosi maksymalnie kilka centymetrów.

Przez następne dwa tygodnie zespół kuratorów będzie nadal ostrożnie demontował głowę TAGSAM, aby uzyskać dostęp do próbki zebranej w środku. Po wykonaniu tej czynności zespół spodziewa się uzyskać dobre oszacowanie pełnej masy próbki.

Pył i skały zebrane z powierzchni i wnętrza Bennu mogą ujawnić historię powstawania i ewolucji asteroidy na przestrzeni czasu. Odkrycia te rzucą również światło na ogólny skład skały kosmicznej, co może pomóc NASA określić, w jaki sposób odpłynęła ona od asteroidy, która… Możliwość zderzenia z podłożem W przyszłości.

Długo oczekiwane odkrycie zajęło siedem lat, od wystrzelenia misji OSIRIS-REx w 2016 r. do lądowania kapsuły w zeszłym miesiącu. Niektórzy czekali na tę chwilę jeszcze dłużej. Loretta, która pomagała w opracowaniu misji na jej wczesnym etapie, czekała prawie 20 lat, aby zobaczyć próbkę i zebrać informacje na temat naszego Układu Słonecznego, które mogła ona ujawnić.

„Nasze laboratoria były gotowe na wszystko, co przygotował dla nas Bennu” – powiedziała Vanessa Wyche, dyrektor Johnson Space Center w NASA. „Od lat naukowcy i inżynierowie pracują ramię w ramię nad opracowaniem schowków rękawicowych i specjalistycznych narzędzi pozwalających zachować czystość materiału asteroidowego oraz organizować próbki tak, aby badacze teraz i za dziesięciolecia mogli badać ten cenny dar wszechświata”.

Przez następne dwa lata naukowcy będą analizować skały i glebę w specjalnym pomieszczeniu czystym w Johnson Space Center. Próbka zostanie również podzielona i wysłana do laboratoriów na całym świecie, w tym do partnerów misji OSIRIS-REx w Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej i Japońskiej Agencji Badań Kosmicznych. Około 70% próbki pozostanie w przechowywaniu czyste, dzięki czemu przyszłe pokolenia dysponujące lepszą technologią będą mogły dowiedzieć się więcej, niż jest to możliwe obecnie.

„Skały opowiadają ci historię” – powiedziała Loretta. „Największa tajemnica, przed którą stoimy, brzmi: Jak przechodzi się z kulki gliny do żywej istoty? Kiedy dokonuje się tej przemiany? Naszym najgłębszym pragnieniem jest, abyśmy poczynili pewien postęp w próbach zrozumienia, dlaczego tu jesteśmy ten wszechświat.”