Watermoleculen op asteroïden zouden 'volledig droog' zijn

Meld u aan voor de wetenschapsnieuwsbrief Wonder Theory van CNN. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.

CNN
—

Er zijn voor het eerst watermoleculen ontdekt op het oppervlak van asteroïden, wat bewijst dat deze overblijfselen uit de vorming van ons zonnestelsel niet alleen maar droge ruimtegesteenten zijn.

Astronomen geloven dat de impact van de inslag van asteroïden op onze planeet mogelijk heeft bijgedragen aan de levering van water en andere elementen aan de vroege aarde. Het vinden van bewijs van water op asteroïden zou deze theorie dus kunnen ondersteunen, zo blijkt uit een nieuwe studie.

De gegevens zijn verzameld met behulp van een instrument van de luchttelescoop van het inmiddels gepensioneerde Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy. De infraroodtelescoop, SOFIA genaamd, vloog op een Boeing 747SP die was aangepast om door de stratosfeer boven 99% van de atmosfeer van de aarde te vliegen en infraroodlicht te blokkeren.

Met de Faint Object Infrared Camera (of FORCAST-instrument) van de SOFIA-telescoop konden astronomen watermoleculen detecteren op Iris en Masalia, twee asteroïden in de belangrijkste asteroïdengordel tussen de banen van Mars en Jupiter. Beide bevinden zich op een afstand van ruim 350 miljoen kilometer van de zon.

De resultaten werden maandag gepubliceerd Planetair wetenschappelijk tijdschrift.

Astronomen werden geïnspireerd om SOFIA te gebruiken om asteroïden buiten de telescoop te bestuderen Er zijn aanwijzingen gevonden voor water op de maanzei hoofdonderzoeksauteur Dr. Anicia Arredondo, een onderzoekswetenschapper aan het Southwest Research Institute in San Antonio.

Bewijs van bevochtiging op de twee asteroïden werd eerder gevonden door co-auteur van het onderzoek Dr. Maggie McAdam, een onderzoekswetenschapper bij het NASA Ames Research Center in Mountain View, Californië, terwijl hij een andere telescoop gebruikte. Arredondo zei dat onderzoekers niet zeker wisten of water of een andere moleculaire verbinding zoals hydroxyl de bevochtiging veroorzaakte.

“Onze nieuwe waarnemingen met SOFIA hebben onomstotelijk aangetoond dat wat ze zagen inderdaad water was,” zei Arredondo. “Maar deze objecten maken deel uit van de S-klasse van asteroïden, wat betekent dat ze voornamelijk uit silicaten bestaan, en tot de resultaten van Dr. McAdam werd aangenomen dat ze volledig droog waren.”

Arredondo zei dat de hoeveelheid water die het team ontdekte ongeveer gelijk was aan de hoeveelheid water in een 12-ounce waterfles die vastzat in een kubieke meter grond, wat vergelijkbaar is met wat SOFIA op de maan ontdekte. De telescoop heeft in 2020 de signatuur van watermoleculen vastgelegd in een van de grootste kraters op het zuidelijk halfrond van de maan.

Net als water op de maan, “kan water op asteroïden zich ook binden aan mineralen, maar ook worden geadsorbeerd door silicaten en opgesloten of opgelost in silicaatglas”, zei Arredondo.

Asteroïden zijn overblijfselen van de tijd dat de planeten in ons zonnestelsel ontstonden. Het bestuderen van hun composities kan astronomen vertellen waar asteroïden in onze kosmische omgeving hun oorsprong hebben.

“Toen het zonnestelsel zich vormde, ontstonden er verschillende materialen, afhankelijk van de afstand tot de zon, omdat materiaal (verder) van de zon sneller afkoelde (dan) “De materialen staan ​​dichter bij de zon”, zei Arredondo via e-mail. “Dit is de reden waarom de binnenplaneten zoals de aarde en Mars uit gesteente bestaan ​​en de buitenplaneten zoals Neptunus en Uranus uit ijs en gas.”

De ontdekking van water in Eris en Massalia zou astronomen kunnen helpen de geschiedenis van deze specifieke asteroïden te traceren, wat suggereert dat hun vorming ver genoeg van de zon plaatsvond om te voorkomen dat hun water door hitte zou koken.

Onderzoekers probeerden met behulp van SOFIA naar water te zoeken op twee andere asteroïden, maar de detectie was erg zwak. En nu gebruikt het team James Webb-ruimtetelescoop Om zich te concentreren op verschillende asteroïden en te zoeken naar watersignaturen.

Terwijl de waarnemingen van Webb doorgaan, zei Arredondo dat de eerste resultaten het team hebben aangemoedigd om tijd te vragen om nog eens dertig asteroïden te observeren met de krachtige infraroodtelescoop.

“De JWST-telescoop is veel groter dan de SOFIA-telescoop, dus hij kan gegevens van hogere kwaliteit verzamelen, en gegevens over meer asteroïden in een kortere tijd”, aldus Arredondo. “Ik hoop veel verschillende asteroïden te kunnen observeren met behulp van de James Webb-ruimtetelescoop om de signatuur van water te ontdekken, en ik hoop het water in de asteroïdengordel te kunnen inventariseren.”

Webb zou astronomen kunnen helpen de verdeling van water over het zonnestelsel beter te begrijpen, evenals de samenstelling van verschillende soorten asteroïden.

“We hadden echt niet verwacht dat we water zouden vinden op deze silicaatrijke asteroïden,” zei Arredondo. “Als we het over water op asteroïden hebben, hebben we het meestal over meer koolstofrijke asteroïden, bijvoorbeeld Asteroïde Bennu Waar de OSIRIS-REx-missie van NASA naartoe ging. Nu wil ik zoeken naar trends tussen de vochtinbrengende hoeveelheid en de formulering. Ik wil weten of koolstofrijke asteroïden veel meer water bevatten dan silicaatrijke asteroïden, of dat ze vergelijkbare hoeveelheden bevatten.