• 29 января 2022
)

Древний астероид Бенну содержит необходимые для зарождения жизни вещества

Древний астероид Бенну содержит необходимые для зарождения жизни вещества
nasa.gov  / 
Удивительные открытия зонда НАСА OSIRIS-REx заставляют ученых волноваться перед миссией по сбору проб, которая должна состояться в ближайшее время.

Издалека древний астероид Бенну выглядит как волчок шириной около 300 метров, парящий в космосе. Благодаря космическому аппарату НАСА «OSIRIS-REx», у ученых теперь есть его крупный план, сообщает научно-популярное издания National Geographic. Сообщается, что взять пробу поверхности астероида планируется 20 октября. Однако наблюдения уже сейчас показывают, что ландшафт Бенну куда богаче, а происхождение – сложнее, чем могли бы вообразить исследователи.

В шести исследованиях, опубликованных на прошлой неделе в журналах Science и Science Advances, команда OSIRIS-REx представляет новые картографические данные высокого разрешения, собранные с момента прибытия космического аппарата к Бенну в 2018 году. В совокупности они дают новые сведения о самом маленьком небесном теле, вокруг которого когда-либо вращался космический аппарат. Эти данные должны заполнить критический пробел в понимании астероидов учеными.

Астрономы могут наблюдать астероиды на расстоянии с помощью телескопов, однако современное оборудование позволяет видеть области размером с город или даже государство. Изучение метеоритов вблизи, в свою очередь, помогает увидеть только мелкие детали. 

«Новые наблюдения помогают связать эти две шкалы и помогают нам увидеть детали, которые мы не смогли бы увидеть иначе», – говорит Энди Ривкин, планетолог из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, который не участвовал в исследованиях Бенну.

Перевернутый вверх дном околоземной астероид, в частности, может таить в себе ключи к окончательному происхождению жизни, именно поэтому НАСА запустило OSIRIS-REx в 2016 году, чтобы исследовать его поверхность. Бенну является частью группы астероидов, которые, как известно, содержат углеродные органические молекулы – необходимые ингредиенты для жизни в том виде, в котором мы знаем ее на Земле, – а также минералы, измененные водой. Исследователи подозревают, что по крайней мере часть земной воды и органических молекул попала на планету именно с астероидов. Объекты, подобные Бенну, вполне могли обеспечить Землю химическими веществами, необходимыми для жизни.

Древний астероид Бенну содержит необходимые для зарождения жизни вещества
www.nasa.gov  /  Пресс-служба NASA

Бенну также представляет возможную угрозу безопасности нашей родной планеты. Его орбита пересекает орбиту Земли, и с вероятностью примерно 1 к 2700 он может столкнуться с нашей планетой в конце 2100-х годов. Эта вероятность делает тщательное изучение астероида еще более важным.

Водные потоки

Хотя многие из валунов, составляющих Бенну, восходят к младенчеству Солнечной системы, сам астероид образовался позже. Исследователи полагают, что около миллиарда лет назад крупное столкновение в поясе астероидов уничтожило планетезималь шириной в 60 миль. В результате катаклизма образовалось много обломков, которые составили группу небольших астероидов, в которую входит и Бенну.

Когда материнское тело Бенну было еще молодым, оно обладало достаточным количеством тепла, чтобы удерживать жидкую воду в почве. Просачиваясь сквозь астероид вода медленно осаждала карбонаты в трещинах, через которые проходила. Позже, когда гравитация образовала Бенну из обломков родительского тела, некоторые из этих первичных минеральных жил сохранились нетронутыми, в валунах, теперь разбросанных по поверхности астероида.

Самая крупная из карбонатных жил, наблюдаемых на Бенну до сих пор, составляет чуть менее метра в длину. Ширина и размер жил предполагают, что в течение тысяч (если не миллионов) лет материнское тело Бенну обладало значительной гидротермальной активностью.

«Именно поэтому мы занимаемся исследованиями с помощью космических аппаратов», – говорит член команды OSIRIS-REx и соавтор исследования Ханна Каплан, планетолог из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. – «Мы не ожидали увидеть эти вещи, и мы не можем видеть их с Земли, поэтому нам нужно было находиться на орбите довольно близко к астероиду, чтобы наблюдать их».

Карбонатные жилы были обнаружены после того, как OSIRIS-REx собрал огромное количество данных высокого разрешения. Ривкин отмечает, что один прибор на борту космического корабля рассматривал состав поверхности астероида с разрешением, равным размеру баскетбольной площадки. Другой прибор отображал области разного цвета на Бенну размером с лист бумаги, а третий прибор даже фиксировал совсем небольшие части поверхности астероида размером с почтовую марку.

Странный маленький космический камень

Бенну – это пористый астероид класса «груда щебня», состоящий из множества камней, удерживаемых вместе собственной слабой гравитацией, составляющей менее восьми миллионных долей гравитации на Земле. Это делает исследование странного мира похожим на приключение в Стране Чудес.

Древний астероид Бенну содержит необходимые для зарождения жизни вещества
pixabay.com  / 

Вращаясь вокруг астероида, OSIRIS-REx раскрыл несколько неожиданных подробностей. Во-первых, он наблюдал причудливые «хлопающие камни» – валуны, которые растрескиваются на поверхности Бенну, вероятно, из-за разницы в температурах днем и ночью. Космический аппарат зафиксировал среди асфальтового цвета валунов даже куски другого астероида – Весты, выбрав камни, которые содержали смесь минералов, представляющую собой «визитную карточку» Весты.

В ходе новых исследований ученые обнаружили два различных типа валунов на поверхности: более крепкий и, наоборот, хрупкий. Они заметили широкую вариацию цветов камней в составе астероида, различия в их способности удерживать тепло и плотности, а также изучили рельеф северного и южного полушарий. Эти факторы помогут понять, как Бенну формировался и выветривался с течением времени в вакууме.
OSIRIS-REx подтвердил, что углеродсодержащие органические молекулы покрывают почти всю поверхность Бенну. Основываясь на данных метеоритов, ученые давно подозревали, что у Бенну этих молекул должно быть в избытке. Подтверждение этой теории укрепляет уверенность в ценности попытки посадить космический аппарат на астероид 20 октября.

Уже через неделю аппарат опустится на посадочную площадку кратера под названием «Найтингейл», одну из многих особенностей астероида, которые ученые назвали в честь птиц. За считанные секунды он соберет с астероида не менее 60 граммов камешков. Затем OSIRIS-REx поднимется с поверхности и отправится обратно на Землю, чтобы прибыть в 2023 году.

«Любой образец, который мы возьмем, независимо от местоположения, должен содержать эти гидратированные минералы и углеродный материал», – говорит член команды OSIRIS-REx и соавтор исследования Эми Саймон, старший научный сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда НАСА.

Планирование маневра «прикоснуться и уйти», который должен выполнить космический аппарат, оказалось сложным делом. OSIRIS-REx был спроектирован с учетом того, что ученые знали об астероиде. Они предполагали, что поверхность Бенну покрыта мелким щебнем, но вместо этого астероид оказался усеян валунами размером с небольшое здание. Чтобы безопасно проложить курс к поверхности, исследователи должны были составить карту астероида с точностью до нескольких дюймов и даже обновить навигационное программное обеспечение космического аппарата в середине миссии.

Думая о предстоящем в скором времени сборе образцов, ученые испытывают нарастающее волнение и восторг.

«Я пока не нервничаю, но именно в этот день все изменится», – шутит Саймон. – «Постучим по дереву, чтобы это был невероятный опыт».