Углерод и вода настолько распространены на Земле, что о них едва ли стоит упоминать. Но не в том случае, если вы учёный. Они знают, что углерод и вода являются химическими веществами, поддерживающими жизнь, а также являются связующими звеньями с большим космосом.
Первоначальные результаты образцов Бенну, полученных OSIRIS-REx, показывают присутствие обоих в реголите астероида. Теперь нетерпеливые ученые начнут собирать воедино то, как углерод, вода и другие молекулы Бенну вписываются в загадку Земли, Солнца и даже всей Солнечной системы и за ее пределами.
Эти результаты не являются неожиданными. Астероид 101955 Бенну — астероид C-типа, где C означает углеродистый. А астероиды являются одним из источников воды на Земле, в этом ученые уверены. Фактически, у нас уже есть доказательства того, что вода в углеродистых астероидах, таких как Бенну, имеет уровень изотопов, наиболее похожий на воду океана Земли.
Это не первый образец с богатого углеродом астероида. Японская миссия «Хаябуса-2» вернула образец астероида 162173 Рюгу три года назад, в декабре 2020 года. Но образец OSIRIS-REx (Происхождение, спектральная интерпретация, идентификация ресурсов и исследование безопасности-реголита) намного больше, чем образец «Хаябуса-2». Японская миссия вернула с Рюгу 5,4 грамма материала и имела огромный успех. Образец Бенну будет намного больше, но НАСА пока не знает, насколько он велик. Но независимо от его размера, оно хранит тайны, которые еще предстоит раскрыть.
«По мере того, как мы всматриваемся в древние тайны, хранящиеся в пыли и камнях астероида Бенну, мы открываем капсулу времени, которая предлагает нам глубокое понимание происхождения нашей Солнечной системы».
Данте Лауретта, главный исследователь OSIRIS-REx, Университет Аризоны.
Они не знают размера пробы, поскольку еще не открыли основную часть канистры для возврата проб. После того, как космический корабль отобрал образцы с помощью пробоотборной головки, в капсулу поместили всю головку, а не только образец.
Когда они открыли внешнюю крышку канистры, они обнаружили астероидный материал, покрывающий внешнюю часть коллекторной головки, крышку канистры и основание. Этот дополнительный материал необходимо было обработать, прежде чем можно было открыть остальную часть контейнера и обработать основной образец. НАСА еще не уверено, но они полагают, что у них всего около 250 граммов (9 унций) материала Бенну.
Эти первоначальные результаты получены на основе дополнительного материала, который ученые подвергли анализу в течение двух недель. Сбор лишнего материала не входил в план, но ученые-исследователи отнеслись к этому спокойно.
«Наши лаборатории были готовы ко всему, что Бенну приготовил для нас», — сказала Ванесса Уич, директор Космического центра НАСА имени Джонсона, где в настоящее время находятся образцы. «На протяжении многих лет у нас были ученые и инженеры, работавшие бок о бок над разработкой специализированных перчаточных ящиков и инструментов, позволяющих сохранять астероидный материал в первозданном виде, а также для хранения образцов, чтобы исследователи сейчас и десятилетия спустя могли изучать этот драгоценный дар космоса».
Ученые исследовали первоначальный образец с помощью нескольких технологий и методик. Они создали 3D-компьютерную модель одной частицы с помощью томографии. Модель подчеркнула свой интерьер, продемонстрировав наличие богатого углеродом материала и воды. Вода, очевидно, не жидкая и не лед. Он содержится в водоносных глинах.
«Поскольку мы всматриваемся в древние тайны, хранящиеся в пыли и камнях астероида Бенну, мы открываем капсулу времени, которая предлагает нам глубокое понимание происхождения нашей Солнечной системы», — сказал Данте Лауретта, главный исследователь OSIRIS-REx, Университет Аризона, Тусон. «Обилие богатого углеродом материала и обильное присутствие водосодержащих глинистых минералов — это лишь верхушка космического айсберга».
Именно таких вдохновляющих высказываний мы ожидаем от НАСА, и это правда. Но какая наука стоит за этим?
Миссии OSIRIS-REx преследовали несколько целей. Основной целью, очевидно, было собрать образец и вернуть его на Землю. Но что НАСА надеялось узнать?
Бенну — примитивный углеродистый астероид, состоящий из нетронутого, первозданного материала. Это связь с прошлым, которая содержит подсказки о том, как сформировалась Земля. Изучение Бенну означает изучение того, как вещи связаны между собой.
«Мы пытаемся выяснить, кто мы, что мы, откуда мы пришли. Каково наше место в этой необъятности, называемой Вселенной?»
Билл Нельсон, администратор НАСА
В частности, миссия была разработана для составления карты свойств, химического и минералогического состава астероида. Миссии также необходимо было задокументировать и проанализировать место отбора проб, чтобы добавить контекст к самой пробе. Место отбора проб было задокументировано с точностью до миллиметров, включая текстуру, морфологию и геохимию. Миссия также позволит ученым сравнить подробные измерения астероида, полученные космическим кораблем, с наземными наблюдениями за популяцией астероидов Солнечной системы. Это повысит достоверность наземных наблюдений.
OSIRIS-REx также измерил эффект Ярковского — эффект нагрева/охлаждения вращающихся астероидов, который меняет их путь в космосе. Эффект Ярковского может затруднить расчет будущей траектории астероида и того, какую угрозу он может представлять для Земли.
Все похвальные цели. Даже если это не принесет ничего большего, чем поможет нам защитить нашу цивилизацию от катастрофического удара астероида, это будет успех.
Но суть миссии в том, что она может рассказать нам о нас самих, о планете, на которой мы живем, о жизни и о том, как все это возникло. Во многом это зависит от воды.
Ученые полагают, что богатые углеродом и водой астероиды, такие как Бенну, помогли создать планету Земля. Они доставили на молодую Землю ключевые компоненты, которые помогли ей стать водоносной и поддерживающей жизнь планетой, которую мы видим сегодня. Вода, содержащаяся в глинах, подобных глине Бенну, дала начало земным океанам, озерам и рекам. Образцы из Бенну проверят эту идею, либо подкрепив ее, либо разрушив.
«Мы пытаемся выяснить, кто мы, что мы, откуда мы пришли. Каково наше место в этой необъятности, называемой Вселенной?» сказал администратор НАСА Билл Нельсон во время брифинга в Космическом центре Джонсона, где расположена специальная лаборатория.
«Эти открытия, ставшие возможными благодаря многолетнему самоотверженному сотрудничеству и передовой науке, побуждают нас отправиться в путешествие, чтобы понять не только наше небесное окружение, но и потенциал зарождения жизни», — сказала главный исследователь Лауретта. «С каждым откровением Бенну мы приближаемся к разгадке тайн нашего космического наследия».
Путешествие OSIRIS-REx еще не закончилось. Он был переименован в OSIRIS-APEX, поскольку направляется к следующему пункту назначения — астероиду Апофис. Апофис когда-то считался угрозой для Земли, но больше нет. Тем не менее, оно все равно будет близко. В 2029 году астероид приблизится к Земле настолько близко, что люди в Африке смогут увидеть его невооруженным глазом.
ОСИРИС-АПЕКС будет наблюдать.
