2020年10月,一輛麵包車大小的機器人航天器在Bennu的表面短暫降落,這是一個525米距地球3.2億公里。
作為NASA的Osiris-Rex任務的一部分,該航天器不僅花了兩年時間繞行和成像小行星,還從Bennu的Rubbly Surface中收集了珍貴的灰塵和小岩石樣本。
2023年9月,一個裝有原始小行星樣品的膠囊返回地球,降落在美國的猶他州沙漠。
從那時起,一個國際科學家團隊(我們是成員)一直在忙於研究Bennu收集的大約120克材料。
我們的發現在發表的兩篇新論文中揭示了自然和自然天文學今天。他們表明,水可能曾經在Bennu的母體上存在,並提供有關早期太陽系化學的新見解。
從深時代開始的原始岩石殘留物
小行星是太陽系歷史上早期的父母物體的零散殘餘物,此後與其他物體的碰撞破壞了。它們繞太陽繞,並具有許多不同的形狀,尺寸和化學成分。
小行星Bennu是針對Osiris-Rex任務的小行星,因為來自地球的遙感觀察結果表明它是B型小行星。
這些小行星富含碳和水合的粘土礦物質,可能與地球上最原始的隕石(稱為碳質軟管)具有相似之處。
與隕石樣品不同,從小行星收集的樣品尚未通過地球大氣和生物圈進行物理或化學修飾。這使我們能夠解決有關早期太陽系,行星形成和生命成分的演變的關鍵問題。
Osiris-Rex任務的另一個目的是將實驗室樣本的發現與遙感技術的發現聯繫起來。這有助於我們證實小行星的天文觀察,以改善我們對太陽系的調查。
鹽礦物的微小晶體
為了防止污染,將包含樣品的密封膠囊儲存並處理在巨大的玻璃盒中時。
該坦克的橡膠手套從側面進食,因此科學家可以處理樣品而無需直接觸摸樣品。還用氮清洗了它,以防止地球大氣中的水分和氧氣。
當我們分析Bennu塵埃顆粒的內部時,我們驚訝地發現鹽礦物質的微小晶體稱為Halite和Sylvite。
這是一個突破性的發現。
在隕石中,halite極為罕見。它僅在地球上成千上萬的已知隕石中的三分之三發現。我們還知道Halite是高度可溶的。當暴露於地球上的空氣或水時,它會迅速降解。
Osiris-Rex樣本分析團隊的其他成員在Bennu樣本中確定了其他各種鹽礦物。其中包括碳酸鈉,磷酸鹽,硫酸鹽和氟化物。
這些礦物質可以通過鹽水的蒸發形成 - 類似於地球鹽湖中形成的沉積物。
通過將這些結果與地球上鹽湖的化學構成進行比較,就開始出現鹽水在小行星貝努的母體上蒸發的鹽水,留下鹽作為證據。
多種有機化合物
在我們的太陽系中,這一發現為水活動提供了新的見解。但是鹽礦物質的存在很重要,原因是另一個原因。
在地球上,這些礦物是催化劑有機化合物,例如核鹼基和核苷 - 陸生物學的益生元結構塊。
實際上,在對Bennu樣本的單獨分析中,Osiris-Rex任務的其他同事確定了富含碳和氮的小行星上存在的各種有機化合物。
這些化合物包括我們在地球生物過程中也發現的20種氨基酸中的14種。它們還包括已知生物學,氨和RNA和DNA中所有五個核鹼基中缺乏的氨基酸。
即使在Bennu上沒有發現生命,但兩項新研究表明,Bennu父母的富含碳富含碳的環境適合組裝生命的基礎。
正在進行的調查
返回的小行星Bennu樣品的發現可能會使研究人員了解太陽系中遙遠的冰冷體發生的情況。
其中一些屍體包括在小行星皮帶中和。
土衛和穀神星都有地下鹽水。他們可能會掩蓋生命嗎?
我們將繼續使用2020年收集的原始樣品來調查Bennu。我們目前正在研究Bennu父母分手事件的時機,並尋找樣品中各種礦物記錄的影響的證據。
本文的作者承認以下人員對科廷大學的研究的貢獻:弗雷德·喬丹(Fred Jourdan),史蒂文·雷迪(Steven Reddy),戴維·薩克西(David Saxey),西莉亞·梅耶斯(Celia Mayers)和小太陽(Xiao Sun)以及整個Osiris-Rex團隊。
尼克·蒂姆斯,地球和行星科學學院副教授,科廷大學;菲爾·布蘭德,目錄,二進制空間程序,科廷大學, 和威廉·里卡德(William Rickard),科學與工程學院副教授,科廷大學