Indiciile cu privire la modul în care ar putea fi însămânțate blocuri de viață de pe Pământ.
Această fotografie a asteroidului Bennu este compusă din 12 imagini Polycam colectate la 2 decembrie 2024, de către nava spațială Osiris-Rex. Credit: NASA
O minge de foc strălucitoare s -a strecurat pe cerul deasupra munților, ghețari și pădure de molid, lângă orașul Revelstoke din Columbia Britanică, Canada, în seara zilei de 31 martie 1965. Fragmente din acest meteoritdescoperit de Beaver Trappers, a căzut peste un lac. Un strat de gheață i -a salvat din adâncuri și le -a permis oamenilor de știință o privire în nașterea sistemului solar.
Aproape 60 de ani mai târziu, misiunea Osiris-Rex a NASA s-a întors din spațiu cu un eșantion de asteroid numit Bennu, similar cu cel care a plouat roci peste Revelstoke. Echipa noastră de cercetare a publicat o analiză chimică Dintre aceste probe, oferind o perspectivă asupra modului în care unele dintre ingredientele pentru viață ar fi putut ajunge mai întâi pe Pământ.
Născut în anii care întrețin căderea meteoritei Revelstoke, noi doi ne -am petrecut cariera în colecțiile de meteoriți ai Instituția Smithsonian în Washington, DC și Muzeul de istorie naturală la Londra. Am visat să studiem mostre dintr-un asteroid asemănător cu Revelstoke colectat de o navă spațială.
Apoi, în urmă cu aproape două decenii, am început să transformăm acele vise în realitate. Ne -am alăturat Misiunea Osiris-Rex a NASA Echipa, care a urmărit să trimită o navă spațială pentru a colecta și returna un eșantion de asteroizi pe Pământ. După ce aceste probe au sosit pe 24 septembrie 2023, am ajuns să ne scufundăm într -o poveste de stâncă, gheață și apă care sugerează modul în care viața s -ar fi putut forma pe Pământ.
În această ilustrare, nava spațială Osiris-Rex a NASA colectează un eșantion din asteroidul Bennu.
Credit: NASA/Goddard/Universitatea din Arizona
În această ilustrare, nava spațială Osiris-Rex a NASA colectează un eșantion din asteroidul Bennu. Credit: NASA/Goddard/Universitatea din Arizona
Condritele CI și asteroidul Bennu
Pentru a afla despre un asteroid– Un obiect stâncos sau metalic pe orbită în jurul soarelui – am început cu un studiu al meteoriți.
Asteroizi precum Bennu sunt obiecte stâncoase sau metalice pe orbită în jurul Soarelui. Meteoriții sunt bucățile de asteroizi și alte obiecte extraterestre naturale care supraviețuiesc scufundării aprinse pe suprafața Pământului.
Am vrut cu adevărat să studiem un asteroid similar cu un set de Meteoriți numiți condriteale căror componente s -au format într -un nor de gaz și praf în zorii sistemului solar în urmă cu miliarde de ani.
Meteoritul Revelstoke se află într -un grup numit CI CONDRITE. Compozițiile măsurate de laborator de condrite CI sunt în esență identice, minus hidrogen și heliu, la compoziția elementelor purtate de convecție din interiorul soarelui și măsurate în stratul exterior al Soarelui. De când componentele lor au format cu miliarde de ani în urmă, sunt ca niște capsule de timp neschimbate din punct de vedere chimic pentru sistemul solar timpuriu.
Deci, geologii folosesc compozițiile chimice ale condritelor CI ca final Standard de referință pentru geochimie. Ei pot compara compozițiile tuturor, de la alte condrite până la roci de pământ. Orice diferență față de compoziția CI Chondrite s -ar fi întâmplat prin aceleași procese care au format asteroizi și planete.
Condritele CI sunt bogate în lut și formate când Gheața s -a topit Într -un asteroid antic, modificând stânca. De asemenea, sunt bogați în Molecule organice prebiotice. Unele dintre aceste tipuri de molecule sunt blocurile de construcție pe viață.
Această combinație de stâncă, apă și organice este un motiv Osiris-Rex a ales să probeze Bennu-ul asteroid bogat în organice, unde s-ar putea găsi apă și compuși organici esențiali pentru originea vieții.
Evaporiți – moștenirea unei saramuri antice
Încă de la eșantioanele Bennu s -a întors pe pământ La 24 septembrie 2023, noi și colegii noștri de pe patru continente am petrecut sute de ore studiindu -le.
Instrumentele de pe Nava spațială Osiris-Rex a făcut observații de lumină reflectată care a dezvăluit cele mai abundente minerale și organice atunci când era în apropiere de asteroid Bennu. Noastre analize în laborator a constatat că compozițiile acestor probe s -au aliniat cu aceste observații.
Probele sunt în mare parte argilă bogată în apă, cu sulfură, carbonat și minerale de oxid de fier. Acestea sunt aceleași minerale găsite în condritele CI precum Revelstoke. Descoperirea mineralelor rare în probele de la Bennu a surprins -o pe amândoi. În ciuda deceniilor noastre de experiență în studierea meteoriților, nu am văzut niciodată multe dintre aceste minerale.
Am găsit Minerale dominate de sodiuinclusiv carbonați, sulfați, cloruri și fluoruri, precum și clorură de potasiu și fosfat de magneziu. Aceste minerale nu se formează doar atunci când apa și roca reacționează. Se formează atunci când apa se evaporă.
Nu am văzut niciodată majoritatea acestor minerale bogate în sodiu în meteoriți, dar uneori se găsesc în Paturi de lac uscate pe pământca Lacul Searles din California.
Rocile lui Bennu au format acum 4,5 miliarde de ani pe un Asteroid părinte mai mare. Asteroidul acela era umed și noroios. Sub suprafață, buzunarele de apă, probabil, doar câțiva metri se evaporă, lăsând mineralele de evaporit pe care le -am găsit în eșantion. Același proces de evaporare a format și paturile antice de lac pe care le -am văzut pe aceste minerale pe Pământ.
Asteroidul părinte al lui Bennu s -a despărțit probabil cu 1 până la 2 miliarde de ani în urmă, iar unele dintre fragmente s -au reunit pentru a forma grămada de moloz pe care o cunoaștem ca Bennu.
Aceste minerale se găsesc și pe corpurile înghețate din sistemul solar exterior. Depozite strălucitoare pe Planeta pitică Cerescel mai mare corp din centura asteroidului, conține carbonat de sodiu. Misiunea Cassini a măsurat același mineral în penele Luna lui Saturn Enceladus.
De asemenea, am aflat că aceste minerale, s -au format atunci când apa se evaporă, dispar atunci când sunt expuse la apă din nou – chiar și cu cantitatea minusculă de apă găsită în aer. După ce au studiat unele dintre eșantioanele Bennu și mineralele lor, cercetătorii au păstrat probele în aer. Asta facem cu meteoriții.
Din păcate, am pierdut aceste minerale ca umiditate în aerul de pe Pământ i -a determinat să se dizolve. Dar asta explică de ce nu putem găsi aceste minerale în meteoriți care sunt pe pământ de zeci de ani până la secole.
Din fericire, majoritatea probelor au fost depozitat și transportat în azotprotejat de urme de apă în aer.
Până când oamenii de știință au reușit să efectueze un eșantion controlat cu o navă spațială și să curateze cu atenție și să depoziteze probele în azot, nu am văzut niciodată acest set de minerale într -un meteorit.
O descoperire neașteptată
Înainte de a reveni probele, nava spațială Osiris-Rex a petrecut peste doi ani făcând observații în jurul Bennu. Din cei doi ani de muncă, cercetătorii au aflat că suprafața asteroidului este acoperită în bolovani stâncoși.
Am putut vedea că asteroidul este bogat în argile purtătoare de carbon și apă și am văzut vene de carbonat alb la câțiva metri lungime depus de apa lichidă antică. Dar ceea ce nu am putut vedea din aceste observații au fost mineralele mai rare.
Am folosit un Abricul de tehnici Pentru a parcurge eșantionul returnat un grâu minuscul la un moment dat. Acestea au inclus scanarea CT, microscopie electronică și difracție cu raze X, fiecare dintre acestea ne-a permis să privim roca la o scară care nu este posibilă pe asteroid.
Gătind ingredientele pe viață
Din sărurile pe care le-am identificat, am putea deduce compoziția apei briny din care s-au format și să vedem cum s-a schimbat în timp, devenind mai bogată de sodiu.
Această apă briny ar fi fost un loc ideal pentru a avea loc noi reacții chimice Molecule organice a forma.
În timp ce echipa noastră a caracterizat săruri, colegii noștri chimiști organici au fost ocupați să identifice moleculele pe bază de carbon prezente în Bennu. Au găsit pe neașteptate Niveluri ridicate de amoniacun bloc de construcții esențial al aminoacizi care formează proteine în materie vie. De asemenea, au găsit toate cele cinci nucleobaze care fac parte ADN și ARN.
Pe baza acestor rezultate, ne -am aventura să ghicim că aceste păstăi de lichid ar fi fost mediile perfecte pentru ca moleculele organice din ce în ce mai complicate să se formeze, cum ar fi tipurile care alcătuiesc viața pe Pământ.
Când asteroizi ca Bennu au lovit pământul tânăr, ar fi putut furniza un Pachet complet de molecule complexe și ingrediente esențiale pentru viață, cum ar fi apa, fosfatul și amoniacul. Împreună, aceste componente ar fi putut însămânța peisajul inițial stearp al Pământului pentru a produce o lume locuibilă.
Fără acest bombardament timpuriu, poate atunci când bucățile meteoritului Revelstoke au aterizat câteva miliarde de ani mai târziu, aceste fragmente din spațiul exterior nu ar fi ajuns într -un peisaj punctat cu ghețari și copaci.
Timothy J McCoy este un geolog de cercetare de supraveghere la Instituția Smithsonian, şi Sara Russell este profesor de științe planetare la Muzeul de istorie naturală.
Acest articol este republicat din Conversația sub licență Creative Commons. Citiți Articol original.
Conversația este o sursă independentă de știri și opinii, provenită din comunitatea academică și de cercetare. Echipa noastră de editori lucrează cu acești experți pentru a -și împărtăși cunoștințele cu publicul mai larg. Scopul nostru este de a permite o mai bună înțelegere a afacerilor actuale și a problemelor complexe și, sperăm, să îmbunătățim calitatea discursului public asupra lor.
Comentarii recente