Могу ли открити порекло живота?

Анализа узорка са астероида Бенну открила је присуство есенцијалних састојака за живот и знакове водене прошлости, пружајући увид у порекло и биохемију Сунчевог система.

• Вратила се рана анализа узорка астероида Бенну НАСА‘с Озирис-Рекс Мисија је открила прашину богату угљеником, азотом и органским једињењима, свим битним састојцима за живот какав познајемо. Узорак, којим доминирају минерали глине, посебно серпентини, одражава врсту стене која се налази у средњеокеанским гребенима на Земљи.
• Магнезијум и натријум фосфати пронађени у узорку указују на то да се астероид можда одвојио од малог, примитивног древног света океана. Фосфат је био изненађење за тим јер свемирска сонда ОСИРИС-РЕк није открила минерал док је била на Беннуу.
• Док је сличан фосфат пронађен у узорку астероида Риугу који је испоручио Јапанска агенција за истраживање свемираУ мисији Хаиабуса 2 Јапанске агенције за свемирска истраживања 2020. године, натријум магнезијум фосфати откривени у узорку Бенну одликовали су се својом чистоћом (тј. одсуством других супстанци укључених у минерал) и величином зрна, што је без преседана у било ком узорку метеорита.

Овај мозаик Беннуа је направљен коришћењем запажања НАСА-ине летелице ОСИРИС-РЕк, која је била у непосредној близини астероида више од две године. Ауторска права: НАСА/Годдард/Универзитет у Аризони

Открића из састава астероида Бенну

Научници су жељно ишчекивали прилику да избуше нетакнути узорак астероида Бенну од 4,3 унце (121,6 грама) који је прикупила НАСА ОСИРИС-РЕк (Порекло, спектроскопска интерпретација, идентификација ресурса и безбедност – Реголитх Екплорер) мисија од последње испоруке на Земљу пасти. Надали су се да материјал садржи тајне прошлости Сунчевог система и биохемију која је можда довела до настанка живота на Земљи. Рана анализа узорка Бенну, недавно објављена у часопису… Метеорологија и планетарна наукашто указује да је ово узбуђење било оправдано.

Тим за анализу узорака сонде ОСИРИС-РЕк открио је да астероид Бенну садржи оригиналне састојке који су формирали наш соларни систем. Астероидна прашина је богата угљеником и азотом, као и органским једињењима, од којих су сва битне компоненте живота каквог познајемо. Узорак је садржао и натријум магнезијум фосфат, што је било изненађење за истраживачки тим, јер није виђен у подацима даљинског истраживања које је прикупила свемирска летелица Бенну. Његово присуство у узорку указује да се астероид можда одвојио од малог, примитивног океанског света који је давно нестао.

Поглед на осам посуда за узорке које садрже коначни материјал са астероида Бенну. Прашина и камење су сипали у тацне са горње плоче главе механизма за узорковање додиром и покретом (ТАГСАМ). Из овог одливака је прикупљено 51,2 грама, чиме је коначна маса узорка астероида 121,6 грама. Ауторска права: НАСА/Ерица Блуменфелд и Јосепх Аеберсолд

Анализа узорка астероида Бенну открила је занимљиве увиде у састав астероида. Доминирају минерали глине, посебно серпентини, узорак одражава врсту стене која се налази у средњим океанским гребенима Земље, где се материјал из омотача, слоја испод Земљине коре, сусреће са водом.

Ова реакција не само да ствара глину; Такође ствара низ минерала као што су карбонати, оксиди гвожђа и гвожђе сулфиди. Али најизненађујуће откриће је присуство фосфата растворљивих у води. Ова једињења су биохемијске компоненте читавог живота који је данас познат на Земљи.

Док је сличан фосфат пронађен у узорку астероида Риугу који је послала мисија Хаиабуса 2 Јапанске агенције за свемирска истраживања (ЈАКСА) 2020. године, натријум магнезијум фосфат откривен у узорку Бенну одликује се чистоћом – односно одсуством других материјала у минерал – и величина његових зрна Ово је без преседана у било ком узорку метеорита.

Мали део узорка астероида Бенну који је вратила НАСА мисија ОСИРИС-РЕк, као што се види на сликама микроскопа. Горњи леви панел приказује бено честицу тамне боје, дугачку око милиметар, са светлим фосфатним спољним омотачем. Остала три панела показују прогресивно увећане слике фрагмента честице који се одломио дуж светле вене која садржи фосфат, снимљене скенирајућим електронским микроскопом. Ауторска права: од Лауретта & Цоннолли ет ал. (2024) Метеорологија и планетарна наукадои:10.1111/мапс.14227

Проналажење магнезијума и натријум фосфата у Беннуовом узорку поставља питања о геохемијским процесима који су концентрисали ове елементе, а такође даје драгоцене трагове о Беннуовим историјским условима.

„Присуство и стање фосфата, заједно са другим елементима и једињењима на Беннуу, указује на водену прошлост астероида“, рекао је Данте Лауретта, ко-водећи аутор студије и главни истраживач ОСИРИС-РЕк програма на Универзитету. Аризоне у Тусону. „Могуће је да је Бенну некада био део влажнијег света, иако ова хипотеза захтева даљу истрагу.

„ОСИРИС-РЕк нам је дао управо оно чему смо се надали: велики, нетакнути узорак астероида богатог азотом и угљеником из претходно влажног света“, рекао је коаутор студије Џејсон Дворкин, научник ОСИРИС-РЕк пројекта у НАСА-ином Годдарду. Центар за свемирске летове у Греенбелту, Мериленд.

НАСА-ин ОСИРИС-РЕк свемирски брод напушта површину астероида Бенну након што је сакупио узорак. Кредит за слику: НАСА Годдард Спаце Флигхт Центер/ЦИ/СВС Лабораторија

Упркос вероватној историји интеракције са водом, Бенну остаје хемијски примитиван астероид, са својим елементарним пропорцијама веома сличним Сунчевим.

„Узорак који смо донели је тренутно највећи резервоар непромењеног астероидног материјала на Земљи“, рекла је Лорета.

Ова формација нуди увид у ране дане нашег Сунчевог система, пре више од 4,5 милијарди година. Ове стене су задржале своје првобитно стање, и нису се поново истопиле или учврстиле од свог настанка, потврђујући њихово древно порекло.

Тим је потврдио да је астероид богат угљеником и азотом. Ови елементи су од суштинског значаја за разумевање окружења у коме су настали Беннуови материјали и хемијских процеса који су трансформисали једноставне елементе у сложене молекуле, који могу поставити темеље за живот на Земљи.

„Ови резултати наглашавају важност прикупљања и проучавања материјала са астероида као што је Бенну – посебно материјала мале густине који обично сагорева при уласку у Земљину атмосферу“, рекла је Лауретта. „Ови материјали имају кључ за откривање сложених процеса формирања соларног система и биохемије који су можда допринели настанку живота на Земљи.

Десетине других лабораторија у Сједињеним Државама и широм света добиће делове узорка Бенну из НАСА Џонсоновог свемирског центра у Хјустону у наредним месецима, а очекује се још научних радова који описују анализе узорка Бенну у наредних неколико година од ОСИРИС-РЕк тим за анализу узорака.

„Бенну узорци су невероватно лепе егзопланетарне стене“, рекао је Харолд Цоннолли, ко-водећи аутор студије и научник за узорке мисије ОСИРИС-РЕк на Универзитету Рован у Глассбороу, Н.Ј. „Сваке недеље ОСИРИС-РЕк тим за анализу узорака испоручује нове и изненађујући резултати у неким „Ови услови помажу у постављању важних ограничења на порекло и еволуцију планета сличних Земљи“.

Свемирска сонда ОСИРИС-РЕк лансирана је 8. септембра 2016. године, путујући до астероида Бенну близу Земље и прикупљајући узорак камења и прашине са површине. ОСИРИС-РЕк, прва америчка мисија која је прикупила узорак са астероида, доставила је узорак на Земљу 24. септембра 2023. године.

Референца: „Астероид (101955) Бенну у лабораторији: Карактеристике узорка који је сакупио свемирски брод ОСИРИС-РЕк” Данте С. Лорета, Харолд Ц. Коноли, Џозеф Е. Аеберсолд, Цоннелл М. или. Д. Александар, Роналд Л. Баллоуз, Џесика Џ. Барнс, Хелена Ц. Бејтс, Карина А. Бенет, Лорин Бланш, Ерика Х. Блуменфелд, Сајмон Џ. Клемет, Џорџ Д. Коди, Данијела Н. Дела Ђустина, Џејсон П. Дворкин, Скот А. Екли, Дионисис И. Фоустоукос, Иан А. Францхи, Даниел П. Главин, Рицхард Ц. Греенвоод, Пиерре Хаенецур, Вицториа Е. Хамилтон, Долорес Х. Хилл, Такахиро Хирои, Кана Исхимару, Фред Јоурдан, Ханнах Х. Каплан, Линдсаи П. Келер, Ешли Џ. Кинг, Пирс Кофоед, Мелиса К. Контођанис, Лоан Ле, Роберт Џеј Мек, Тимоти Џеј Мекој, Ралф Е. Миликен, Џенс Најорка, Ен Н. Нгујен, Маурицио Пајола, Ањани Т. Полит, Кевин Рајтер, Хедер Л. Ропер, Сара С. Расел, Ендру Џ. Рајан, Скот А. Сандфорд, Пол Ф. Скофилд, Коди Д. Шулц, Лаура Б. Сеиферт, Шого Тачибана, Кети Л. Томас-Киберта, Мишел С. Томпсон, Валери Ту, Филипо Тосперти, Кун Ванг, Томас Џ. Зија, Ц.В., Воолнер, 26. јуна 2024. Метеорологија и планетарна наука.
ДОИ: 10.1111/мапс.14227

НАСА-ин центар за свемирске летове Годард у Гринбелту, Мериленд, бавио се целокупним управљањем мисијом, системским инжењерингом и безбедношћу и осигурањем мисије за ОСИРИС-РЕк. Данте Лауретта са Универзитета Аризона, Туцсон, је главни истраживач. Универзитет води научни тим, планирајући научно праћење мисије и обраду података. Лоцкхеед Мартин Спаце у Литтлетону, Цолорадо, направио је свемирски брод и пружа летове. Годард и Кинетицс Аероспаце су били одговорни за вођење свемирске летелице ОСИРИС-РЕк. ОСИРИС-РЕк је организован у НАСА Џонсон. Међународна партнерства на овој мисији укључују ОСИРИС-РЕк ласерски висиномер Канадске свемирске агенције и научну сарадњу о узорковању астероида са мисијом Хаиабуса2 Јапанске агенције за истраживање свемира. ОСИРИС-РЕк је трећа мисија у НАСА-ином програму Нев Фронтиерс, којом управља НАСА-ин Марсхалл Спаце Флигхт Центер у Хантсвилу, Алабама, за Дирекцију за научне мисије агенције у Вашингтону.