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) Meteoritics & Planetary Science, doi:10.1111/maps.14227
נאס"אשל OSIRIS-REx המשימה החזירה דגימה מאסטרואיד בנו, וחשפה שהיא מכילה חומרים מרכזיים של מערכת השמש וסימנים אפשריים לעבר מימי. תגלית זו מספקת תובנות חשובות לגבי תנאי מערכת השמש המוקדמת ומקורות החיים הפוטנציאליים.
צלילה עמוקה לתוך דגימת הסלעים והאבק שהוחזרו מאסטרואיד קרוב לכדור הארץ בננו על ידי משימת OSIRIS-REx של נאס"א בהובלת אוניברסיטת אריזונה, חשפה כמה הפתעות המיוחלות.
Bennu מכיל את המרכיבים המקוריים שיצרו את מערכת השמש שלנו, כך מצא צוות ניתוח הדגימות של OSIRIS-REx. 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.
קפסולת ההחזרה לדוגמה ממשימת OSIRIS-REx של נאס"א נראית זמן קצר לאחר שנגעה במדבר ב-24 בספטמבר 2023, בטווח הניסויים והאימונים של משרד ההגנה ביוטה. הדגימה נאספה מהאסטרואיד Bennu באוקטובר 2020 על ידי חללית OSIRIS-REx של נאס"א. קרדיט: נאס"א/קיגן ברבר
מסע ומשלוח מדגם בנו
הושקה ב-8 בספטמבר 2016, החללית Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security-Regolith Explorer, שזכתה לכינוי OSIRIS-REx, החלה את מסעה לאסטרואיד Bennu קרוב לכדור הארץ כדי לאסוף דגימה של סלעים ואבק מפני השטח. OSIRIS-REx הייתה המשימה הראשונה בארה"ב לאיסוף דגימה מאסטרואיד. החללית העבירה את המדגם, במשקל 4.3 אונקיות, או 121.6 גרם, לכדור הארץ ב-24 בספטמבר 2023.
"סוף סוף לקבל את ההזדמנות להתעמק בדגימת OSIRIS-REx מבנו לאחר כל השנים הללו היא מרגשת להפליא", אמר דנטה לורטה, חוקר ראשי של OSIRIS-REx ו-Regents פרופסור למדעים פלנטריים באוניברסיטת אריזונה למעבדת הירח והפלנטרים. "פריצת הדרך הזו לא רק עונה על שאלות ארוכות שנים על מערכת השמש המוקדמת, אלא גם פותחת אפיקים חדשים של חקירה לגבי היווצרותו של כדור הארץ ככוכב לכת ראוי למגורים. התובנות המתוארות במאמר הסקירה שלנו עוררו סקרנות נוספת, והניעו את הלהיטות שלנו לחקור לעומק."
לורטה היא מחברת ראשית של מאמר שפורסם ב מטאוריקה ומדע פלנטרי שמפרט את אופי מדגם האסטרואיד. המאמר משמש גם כהקדמה לקטלוג המדגם של Bennu, משאב מקוון שבו מידע על המדגם זמין לציבור ובו מדענים יכולים לבקש חומר לדוגמה למחקר שלהם.
"פרסום המאמר הראשון בראשות ד"ר לורטה וד"ר קונולי המתאר את דגימת בנו הוא ציון דרך מרגש עבור המשימה ועבור המעבדה הירחי והכוכבי", אמר מארק מארלי, מנהל המעבדה הירחי והכוכבי של UArizona וראש המעבדה. של המחלקה למדעי כוכב הלכת. "הסגל, המדענים והסטודנטים שלנו ימשיכו ללמוד את המדגם במשך שנים ועשרות שנים. לעת עתה, אנו יכולים רק לדמיין את הסיפורים על מקורות כוכב הלכת שלנו והחיים עליו שעדיין יסופרו על ידי גרגרי בנו שכבר נמצאים במעבדות שלנו".
מבט מלמעלה למטה של אחד המכולות המכיל סלעים ואבק מאסטרואיד בנו, עם סולם חומרה מסומן בסנטימטרים. קרדיט: נאס"א/אריקה בלומנפלד וג'וזף איברסולד
'עבר מימי' לבנו?
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 בין מי האוקיינוס לחומרים ממעטפת כדור הארץ גורמת להיווצרות חימר ומולידה מגוון מינרלים כולל קרבונטים, תחמוצות ברזל וגופרתי ברזל. אבל התגלית הכי לא צפויה בדגימת Bennu היא נוכחותם של פוספטים מסיסים במים, אמרה לורטה. תרכובות אלו הן מרכיבי ביוכימיה לכל החיים המוכרים על פני כדור הארץ כיום.
פוספט דומה נמצא בדגימת האסטרואיד Ryugu שנמסרה על ידי משימת Hayabusa2 של סוכנות חקר החלל היפנית בשנת 2020. אבל פוספט המגנזיום נתרן שזוהה בדגימת Bennu בולט בהיעדר תכלילים, שהם כמו בועות קטנות של מינרלים אחרים הכלואים בתוכה. הסלע, וגודל הגרגירים שלו, חסרי תקדים בכל דגימת מטאוריט, אמרה לורטה.
הממצא של מגנזיום נתרן פוספטים בדגימת בנו מעלה שאלות לגבי התהליכים הגיאוכימיים שהפגישו את היסודות הללו, ומספק רמזים חשובים לגבי התנאים ההיסטוריים של בנו.
"הנוכחות והמצב של פוספטים, יחד עם יסודות ותרכובות אחרות בבנו, מרמזים על עבר מימי לאסטרואיד", אמרה לורטה. "בנו יכול היה להיות פעם חלק מעולם רטוב יותר. אמנם, השערה זו דורשת חקירה נוספת".
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
ממערכת שמש צעירה
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 האסטרואיד מציע הצצה לימיה הראשונים של מערכת השמש שלנו, לפני למעלה מ-4.5 מיליארד שנים. הסלעים שמרו על מצבם המקורי, לאחר שלא נמסו ולא התגבשו מחדש מאז יצירתם, מה שמאשר את טבעם הבתולי ומקורם העתיק.
הקונספט של אמן זה מראה את חללית OSIRIS-REx (אבטחת משאבי זיהוי האינטרפרטציה הספקטרלית – Regolith Explorer) המתקשרת עם האסטרואיד Bennu עם מנגנון ה-Touch-And-Go Sample Arm או TAGSAM. המשימה החזירה בהצלחה דגימה של ציפוי פני השטח של בנו לכדור הארץ לצורך מחקר. קרדיט: נאס"א
רמזים לאבני הבניין של החיים
הצוות גם אישר שהאסטרואיד עשיר בפחמן וחנקן. היסודות הללו חיוניים בהבנת הסביבות שמהן מקורם של 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 את דגימת בנו צפויים בשנים הקרובות מ- OSIRIS- צוות ניתוח מדגם REx.
"דגימות בנו הן סלעים מחוץ לכדור הארץ יפים להפליא," אמר המחבר הראשי של המאמר, הרולד קונולי, מדען מדגם המשימה שעומד בראש צוות ניתוח הדגימות, פרופסור באוניברסיטת רואן בגלאסבורו, ניו ג'רזי, ומדען אורח ב-UArizona . "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."
