Asteroïde Bennu: een ongekend monster dat ‘kritieke elementen’ bevat, zegt NASA in een historische onthulling

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

CNN
—

Er is eindelijk een asteroïde ontdekt dat zou kunnen dienen als een tijdcapsule uit de begindagen van ons zonnestelsel.

Bill Nelson, NASA-beheerder, zei dat de rotsen en het stof water en een grote hoeveelheid koolstof bevatten, wat suggereert dat asteroïden mogelijk de bouwstenen van het leven op aarde hebben afgeleverd. Het monster bevat ongeveer 5% koolstof per gewicht, waardoor het een van de hoogste koolstofconcentraties is die ooit in een asteroïde zijn onderzocht, volgens Dr. Jason Durkin, OSIRIS-REx-projectwetenschapper bij NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

“Dit is het grootste koolstofrijke asteroïdemonster dat ooit naar de aarde is teruggekeerd, en overtreft ruimschoots ons doel van 60 gram,” zei Nelson. “Koolstof- en watermoleculen zijn precies het soort materialen dat we wilden vinden. Het zijn cruciale elementen bij de vorming van onze planeet. Ze zullen ons helpen de oorsprong te bepalen van de elementen die tot leven kunnen leiden.”

Het monster, verzameld van de 4,5 miljard jaar oude nabij de aarde gelegen asteroïde Bennu in oktober 2020 door NASA’s OSIRIS-REx-missie, Het kwam in een capsule op aarde aan Op 24 september stapte hij uit het ruimtevaartuig en landde in de woestijn van Utah.

Sindsdien hebben wetenschappers veel moeite gestoken in het bestuderen van de rijkdom aan materialen. Meer dan ze hadden verwacht — Net binnen de bovenkant van het blik voor vroege analyse. De resultaten van deze analyse en een eerste blik op het monster werden woensdag gedeeld tijdens een live NASA-uitzending vanuit het Johnson Space Center van het bureau in Houston. Het is het grootste asteroïdemonster dat ooit naar de aarde is teruggekeerd.

Er was zoveel “extra” materiaal toen de wetenschappers het blik openden, dat het team het verzamelde monster nog niet had geopend.

De afgelopen twee weken heeft het wetenschappelijke team enkele rotsen en stof geanalyseerd met behulp van een scanning-elektronenmicroscoop, infraroodmetingen uitgevoerd en analyses van chemische elementen uitgevoerd. Ze gebruikten ook röntgenstralen om een ​​3D-model van een van de deeltjes te maken om de samenstelling ervan te onthullen, waardoor een ‘wetenschappelijke schatkamer’ van koolstof- en watergehalte werd onthuld, zei Dante Lauretta, hoofdonderzoeker van OSIRIS-REx.

“Uit de eerste analyse blijkt dat de monsters overvloedig water bevatten in de vorm van gehydrateerde kleimineralen, en dat ze ook koolstof bevatten in de vorm van mineralen en organische moleculen”, aldus Nelson.

Het team deelde gedetailleerde beelden van de deeltjes die waterhoudende kleimineralen onthullen.

“Dit is hoe we denken dat water op aarde terecht is gekomen”, zegt Loretta, tevens hoogleraar planetaire wetenschappen aan de Arizona Regents University. “De reden dat de aarde een bewoonbare wereld is, en dat we oceanen en meren en rivieren en regen hebben, is omdat deze kleimineralen 4 tot 4,5 miljard jaar geleden op aarde zijn geland, waardoor onze wereld bewoonbaar is geworden. Dus we zien dat de manier waarop water werd opgenomen.” In vaste stof.

De analyse bracht ook sulfidemineralen aan het licht, “een cruciaal element voor de evolutie en biologie van de planeet”, ijzeroxidemineralen, magnetiet genaamd, die interageren met magnetische velden, en andere mineralen die belangrijk kunnen zijn voor de organische evolutie, zei Lauretta.

Dr. Daniel Glavin, OSIRIS-REx-monsteranalist en hoofdwetenschapper bij het Goddard Space Flight Center van NASA, zei dat het wetenschappelijke team enthousiast was over de ontdekking van organisch materiaal en een schat aan koolstof, een essentieel element voor al het leven.

“We zijn hier nog maar net begonnen, maar we hebben de juiste asteroïde uitgekozen, en niet alleen dat, we hebben het juiste monster teruggebracht”, zei Glavin. “Deze dingen zijn de droom van elke astrobioloog.”

In de toekomst, zei Glavin, zal het team kijken hoeveel chemie er op Bennu is geëvolueerd om te bepalen of de bouwstenen van het leven peptiden hebben gecreëerd, of ketens van aminozuren waaruit eiwitten bestaan.

Ondertussen wacht er nog steeds in de koffer “een hele schatkist aan buitenaards materiaal”, zei Laurita.

Toen het OSIRIS-REx-ruimtevaartuig Bennu drie jaar geleden naderde, strekte het de punt van zijn Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM) uit naar de asteroïde en vuurde een explosie van stikstofgas af. De gasexplosie tilde rotsen en stof op van 50 cm onder het oppervlak van het ruimtegesteente. Dit puin stroomde in de TAGSAM-kop.

TAGSAM bevat ook 24 oppervlaktecontactvlakken die contact maken met de asteroïde en fijne materialen opvangen.

Het apparaat werd uit de vangring verwijderd, alsof je een skischoen verwijdert, zei Loretta. Tijdens het verwijderen gleed het materiaal uit de TAGSAM-dop, een terugslagklep die is ontworpen om het materiaal in het monsterverzamelapparaat te houden. Hij voegde eraan toe dat het deksel moeilijk kon sluiten vanwege enkele stenen die het open hielden nadat het monster in 2020 was verzameld. De stenen zijn hoogstens een paar centimeter groot.

De komende twee weken zal het curatieteam het hoofd van TAGSAM zorgvuldig blijven demonteren om toegang te krijgen tot het monster dat erin is verzameld. Zodra dit is gebeurd, verwacht het team een ​​goede schatting te krijgen van de volledige massa van het monster.

Stof en gesteente verzameld op het oppervlak en het binnenste van Bennu kunnen de geschiedenis onthullen van hoe de asteroïde zich in de loop van de tijd heeft gevormd en geëvolueerd. Deze inzichten zullen ook licht werpen op de algehele samenstelling van het ruimtegesteente, wat NASA zou kunnen helpen bepalen hoe het van de asteroïde afdreef, die… De mogelijkheid dat het tegen de grond botst In de toekomst.

De langverwachte onthulling duurde zeven jaar, vanaf de lancering van de OSIRIS-REx-missie in 2016 tot de landing van de capsule vorige maand. Sommigen hebben zelfs nog langer uitgekeken naar dit moment. Loretta, die de missie in de beginfase hielp ontwikkelen, wachtte bijna twintig jaar op de voorbeelden en inzichten die deze over ons zonnestelsel zou kunnen onthullen.

“Onze laboratoria waren klaar voor alles wat Bennu voor ons in petto had”, zegt Vanessa Wyche, directeur van NASA’s Johnson Space Center. “Wetenschappers en ingenieurs hebben jarenlang zij aan zij gewerkt aan de ontwikkeling van handschoenkasten en gespecialiseerde gereedschappen om asteroïdemateriaal zuiver te houden en om monsters te organiseren zodat onderzoekers nu en over tientallen jaren dit kostbare geschenk van het universum kunnen bestuderen.”

Wetenschappers zullen de komende twee jaar rotsen en grond analyseren in een speciale cleanroom in het Johnson Space Center. Het monster zal ook worden gesplitst en naar laboratoria over de hele wereld worden gestuurd, waaronder OSIRIS-REx-missiepartners bij de Canadian Space Agency en de Japan Aerospace Exploration Agency. Ongeveer 70% van het monster zal zuiver blijven in opslag, zodat toekomstige generaties met betere technologie meer kunnen leren dan nu mogelijk is.

‘De rotsen vertellen je een verhaal,’ zei Loretta. “Het grootste mysterie waarmee we nu worden geconfronteerd is: hoe ga je van een bal klei naar een levend wezen? Wanneer maak je die overgang? Ons diepste verlangen is dat we enige vooruitgang zullen boeken in het proberen te achterhalen waarom we hier in de wereld zijn.” dit universum.”