De planeet Bennu bevat de “oorspronkelijke componenten” van het zonnestelsel

Microfoto van een donker Bennu-deeltje, ongeveer 1 millimeter lang, met een heldere fosfaatschil. Aan de rechterkant is een kleiner deel gescheiden van het lichaam. Afbeelding tegoed: van Lauretta & Connolly et al. (2024) Meteoritiek en planetaire wetenschap, doi:10.1111/maps.14227

NASA‘S Osiris-Rex De missie heeft een monster van de asteroïde Bennu kunnen terughalen, waaruit bleek dat deze essentiële materialen voor het zonnestelsel bevat en mogelijke tekenen van de aanwezigheid van water in het verleden. Deze ontdekking biedt waardevolle inzichten in de omstandigheden van het vroege zonnestelsel en de mogelijke oorsprong van het leven.

Een diepe duik in een steen- en stofmonster dat is meegebracht door NASA’s OSIRIS-REx-missie, geleid door de Universiteit van Arizona, van de nabij de aarde gelegen asteroïde Bennu heeft een aantal langverwachte verrassingen aan het licht gebracht.

Het monsteranalyseteam van OSIRIS-REx heeft ontdekt dat asteroïde Bennu de originele componenten bevat die ons zonnestelsel hebben gevormd. Asteroïdestof bevat veel koolstof en stikstof, evenals organische verbindingen, die allemaal essentiële componenten zijn van het leven zoals wij dat kennen. Het monster bevat ook natrium- en magnesiumfosfaat, wat voor het onderzoeksteam een ​​verrassing was, omdat het niet werd aangetroffen in teledetectiegegevens verzameld door het Bennu-ruimtevaartuig. De aanwezigheid ervan in het monster suggereert dat de asteroïde zich mogelijk heeft afgescheiden van een kleine, lang verdwenen primitieve oceaanwereld.

De monsterretourcapsule van NASA’s OSIRIS-REx-missie wordt gezien kort nadat deze op 24 september 2023 in de woestijn landde, op de Test and Training Range van het Department of Defense in Utah. Het monster werd in oktober 2020 verzameld van de asteroïde Bennu door NASA’s OSIRIS-REx-ruimtevaartuig. Afbeelding tegoed: NASA/Kegan Barber

Pino voorbeeldvlucht en levering

Het ruimtevaartuig OSIRIS-REx werd op 8 september 2016 gelanceerd en begon zijn reis naar de nabij de aarde gelegen asteroïde Bennu om een ​​monster van rotsen en stof van het oppervlak te verzamelen. OSIRIS-REx was de eerste Amerikaanse missie die een monster van een asteroïde verzamelde. Het ruimtevaartuig bracht het monster met een gewicht van 4,3 ounces (121,6 gram) op 24 september 2023 naar de aarde.

“Het is erg spannend om na al die jaren eindelijk de kans te krijgen om je te verdiepen in een OSIRIS-REx-monster van Bennu”, zegt Dante Lauretta, hoofdonderzoeker van het OSIRIS-REx-project. Osiris-Rex ‘Deze ontdekking beantwoordt niet alleen al lang bestaande vragen over het vroege zonnestelsel, maar opent ook nieuwe wegen voor onderzoek naar de vorming van de aarde als een bewoonbare planeet. De ideeën beschreven in het overzichtsartikel hebben nog meer nieuwsgierigheid gewekt en ons ertoe aangezet om dieper verkennen.”

Loretta is co-auteur van een onderzoeksartikel gepubliceerd in Meteorologie en planetaire wetenschap Waarin de aard van het asteroïdemonster wordt beschreven. Het artikel dient tevens als inleiding Bino-monstercataloguseen online bron waar informatie over het monster beschikbaar wordt gesteld aan het publiek en waar wetenschappers monstermateriaal kunnen opvragen voor hun eigen onderzoek.

“De publicatie van het eerste artikel onder leiding van Dr. Loretta en Dr. Connolly waarin een Bennu-monster wordt beschreven, vertegenwoordigt een spannende mijlpaal voor de missie en voor het Lunar and Planetary Laboratory”, zegt Mark Marley, directeur van het Lunar and Planetary Laboratory van de universiteit. uit Arizona en voorzitter van het Department of Planetary Sciences. “Faculteit, wetenschappers en studenten zullen het monster nog jaren en decennia blijven bestuderen.” verteld door Bennu-granen die al in onze laboratoria aanwezig zijn.”

Een vogelperspectief van een van de containers met stenen en stof van de asteroïde Bennu, met de instrumentschaal aangegeven in centimeters. Auteursrecht: NASA/Erica Blumenfeld en Joseph Aebersold

Pino’s “waterige verleden”?

Analyse van een monster van de asteroïde Bennu heeft interessante inzichten in de samenstelling van de asteroïde aan het licht gebracht. Het monster wordt gedomineerd door kleimineralen, vooral serpentijn, en weerspiegelt het type gesteente dat wordt aangetroffen in de mid-oceanische ruggen van de aarde, waar materiaal uit de mantel, de laag onder de aardkorst, water ontmoet.

Door deze interactie tussen oceaanwater en materiaal uit de aardmantel ontstaat klei en ontstaat een verscheidenheid aan mineralen, waaronder carbonaten, ijzeroxiden en ijzersulfiden. Maar de meest verrassende bevinding in het Bennu-monster was de aanwezigheid van in water oplosbare fosfaten, zei Laurita. Deze verbindingen zijn de biochemische componenten van alle levensvormen die tegenwoordig op aarde bekend zijn.

Soortgelijk fosfaat werd gevonden in een monster van de asteroïde Ryugu, afgeleverd door de Hayabusa 2-missie van het Japan Aerospace Exploration Agency in 2020. Maar het natrium- en magnesiumfosfaat dat in het Bennu-monster wordt gedetecteerd, onderscheidt zich door de afwezigheid van onzuiverheden, die lijken op kleine belletjes van andere mineralen. gevangen in het gesteente, en de korrelgrootte is in geen enkel meteorietmonster ongeëvenaard, zei Laurita.

De vondst van natrium- en magnesiumfosfaat in het monster van Bennu roept vragen op over de geochemische processen die deze elementen bij elkaar brachten, en levert ook waardevolle aanwijzingen op over de historische omstandigheden van Bennu.

“De aanwezigheid en toestand van fosfaat, samen met andere elementen en verbindingen op Bennu, wijzen op een waterig verleden voor de asteroïde. Het is waarschijnlijk dat Bennu ooit deel uitmaakte van een nattere wereld. Hoewel deze hypothese verder onderzoek vereist”, zei Lauretta.

Dit mozaïek van Bennu is gemaakt op basis van waarnemingen gedaan door NASA’s OSIRIS-REx-ruimtevaartuig, dat zich ruim twee jaar in de buurt van de asteroïde bevond. Auteursrecht: NASA/Goddard/Universiteit van Arizona

Van het jonge zonnestelsel

Ondanks zijn waarschijnlijke geschiedenis van interactie met water, blijft Bennu een chemisch primitieve asteroïde, waarvan de elementaire verhoudingen sterk lijken op die van de zon.

“Het monster dat we hebben teruggebracht, is momenteel het grootste reservoir van ongewijzigd asteroïdemateriaal op aarde,” zei Loretta.

De vorming van asteroïden biedt een kijkje in de begindagen van ons zonnestelsel, meer dan 4,5 miljard jaar geleden. De rotsen hebben hun oorspronkelijke staat behouden en zijn sinds hun vorming niet meer gesmolten of verhard, wat hun ongerepte natuur en oude oorsprong bevestigt.

Deze concept art toont het OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer) ruimtevaartuig dat contact maakt met de asteroïde Bennu met behulp van het Touch-And-Go Sample Arm Mechanism, of TAGSAM. De missie heeft met succes een monster van Bennu’s oppervlaktecoating voor onderzoek naar de aarde teruggestuurd. Auteursrecht: NASA

Tips over de basisbouwstenen van het leven

Het team bevestigde ook dat de asteroïde rijk is aan koolstof en stikstof. Deze elementen zijn essentieel voor het begrijpen van de omgevingen waaruit Bennu’s materialen zijn ontstaan ​​en de chemische processen die eenvoudige elementen hebben omgezet in complexe moleculen, die de basis kunnen leggen voor het leven op aarde.

“Deze resultaten onderstrepen het belang van het verzamelen en bestuderen van materiaal van asteroïden zoals Bennu – vooral materiaal met een lage dichtheid dat doorgaans verbrandt wanneer het de atmosfeer van de aarde binnenkomt”, zei Lauretta. “Deze materialen vormen de sleutel tot het ontrafelen van de complexe processen van de vorming van het zonnestelsel en de biochemie die mogelijk hebben bijgedragen aan het ontstaan ​​van leven op aarde.”

Wat dan

Tientallen andere laboratoria in de Verenigde Staten en over de hele wereld zullen de komende maanden delen van het Bennu-monster ontvangen van NASA’s Johnson Space Center in Houston, en de komende jaren worden er meer wetenschappelijke artikelen van OSIRIS verwacht die het Bennu-monster beschrijven. REx monsteranalyseteam.

“Bennu-monsters zijn verbazingwekkend mooie extraplanetaire gesteenten”, zegt co-auteur Harold Connolly, een missiemonsterwetenschapper die leiding geeft aan het monsteranalyseteam, een professor aan de Rowan University in Glassboro, New Jersey, en een gastonderzoeker aan de Universiteit van Arizona. Elke week “levert het monsteranalyseteam van OSIRIS-REx nieuwe en soms verrassende resultaten op die helpen belangrijke beperkingen te stellen aan de oorsprong en evolutie van aardachtige planeten.”

Referentie: “Asteroid (101955) Bennu in het laboratorium: kenmerken van het monster verzameld door OSIRIS-REx” door Dante S. Loretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Aebersold, Connell M. of. D. Alexander, Ronald L. Ballouz, Jessica J. Barnes, Helena C. Bates, Carina A. Bennett, Laurinne Blanche, Erika H. Blumenfeld, Simon J. Clemett, George D. Cody, Daniella N. DellaGiustina, Jason P. Dworkin, Scott A. Eckley, Dionysis I. Foustoukos, Ian A. Franchi, Daniel P. Glavin, Richard C. Greenwood, Pierre Haenecour, Victoria E. Hamilton, Dolores H. Hill, Takahiro Hiroi, Kana Ishimaru, Fred Jourdan, Hannah H. Kaplan, Lindsay P. Keller, Ashley J. King, Piers Koefoed, Melissa K. Kontogiannis, Loan Le, Robert J. Macke, Timothy J. McCoy, Ralph E. Milliken, Jens Najorka, Ann N. Nguyen, Maurizio Pajola, Anjani T. Polit, Kevin Reiter, Heather L. Roper, Sarah S. Russel, Andrew J. Ryan, Scott A. Sandford, Paul F. Scofield, Cody D. Schultz, Laura B. Seifert, Shogo Tachibana, Cathy L. Thomas-Kiberta, Michelle S. Thompson, Valerie Tu, Filippo Tosperti, Qun Wang, Thomas J. Zija, CW in Woolner, 26 juni 2024, Meteorologie en planetaire wetenschap.
DOI: 10.1111/kaarten.14227