Der Planet Bennu enthält die „ursprünglichen Bestandteile“ des Sonnensystems

Mikroskopische Aufnahme eines dunklen Bennu-Partikels, etwa 1 Millimeter lang, mit heller Phosphathülle. Rechts wurde ein kleinerer Teil vom Körper abgetrennt. Bildnachweis: von Lauretta & Connolly et al. (2024) Meteoritics & Planetary Science, doi:10.1111/maps.14227

NASA‚S Osiris-Rex Die Mission konnte eine Probe des Asteroiden Bennu bergen und enthüllte, dass sie wesentliche Materialien für das Sonnensystem und mögliche Anzeichen für das Vorhandensein von Wasser in der Vergangenheit enthält. Diese Entdeckung liefert wertvolle Einblicke in die Bedingungen des frühen Sonnensystems und die möglichen Ursprünge des Lebens.

Ein tiefer Tauchgang in eine Gesteins- und Staubprobe, die von der NASA-Mission OSIRIS-REx unter der Leitung der University of Arizona vom erdnahen Asteroiden Bennu mitgebracht wurde, hat einige lang erwartete Überraschungen zu Tage gefördert.

Das Probenanalyseteam von OSIRIS-REx hat herausgefunden, dass der Asteroid Bennu die ursprünglichen Komponenten enthält, die unser Sonnensystem gebildet haben. Asteroidenstaub enthält viel Kohlenstoff und Stickstoff sowie organische Verbindungen, die alle wesentliche Bestandteile des Lebens, wie wir es kennen, sind. Die Probe enthält auch Natrium- und Magnesiumphosphat, was für das Forschungsteam überraschend war, da es in den von der Raumsonde Bennu gesammelten Fernerkundungsdaten nicht gefunden wurde. Sein Vorhandensein in der Probe deutet darauf hin, dass sich der Asteroid möglicherweise von einer kleinen, längst verschwundenen primitiven Ozeanwelt getrennt hat.

Die Probenrückgabekapsel der NASA-Mission OSIRIS-REx ist kurz nach ihrer Landung in der Wüste am 24. September 2023 auf dem Test- und Trainingsgelände des US-Verteidigungsministeriums in Utah zu sehen. Die Probe wurde im Oktober 2020 von der NASA-Raumsonde OSIRIS-REx vom Asteroiden Bennu gesammelt. Bildnachweis: NASA/Kegan Barber

Pino-Probeflug und Lieferung

Die Raumsonde OSIRIS-REx startete am 8. September 2016 und begann ihre Reise zum erdnahen Asteroiden Bennu, um eine Gesteins- und Staubprobe von der Oberfläche zu sammeln. OSIRIS-REx war die erste amerikanische Mission, die eine Probe von einem Asteroiden sammelte. Die Raumsonde brachte die Probe mit einem Gewicht von 4,3 Unzen oder 121,6 Gramm am 24. September 2023 zur Erde.

„Nach all den Jahren endlich die Gelegenheit zu bekommen, in eine OSIRIS-REx-Probe von Bennu einzutauchen, ist sehr aufregend“, sagte Dante Lauretta, Hauptforscher des OSIRIS-REx-Projekts. Osiris-Rex „Diese Entdeckung beantwortet nicht nur seit langem bestehende Fragen zum frühen Sonnensystem, sondern eröffnet auch neue Wege für die Erforschung der Entstehung der Erde als bewohnbaren Planeten. Die im Übersichtspapier beschriebenen Ideen haben noch mehr Neugier geweckt und uns dazu veranlasst.“ tiefer erforschen.

Loretta ist Co-Autorin einer Forschungsarbeit, die in veröffentlicht wurde Meteorologie und Planetenwissenschaft Darin wird die Art der Asteroidenprobe detailliert beschrieben. Das Papier dient auch als Einführung Bino-Beispielkatalogeine Online-Ressource, in der Informationen über die Probe der Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden und Wissenschaftler Probenmaterialien für ihre eigene Forschung anfordern können.

„Die Veröffentlichung des ersten von Dr. Loretta und Dr. Connolly geleiteten Artikels, der eine Bennu-Probe beschreibt, stellt einen aufregenden Meilenstein für die Mission und für das Mond- und Planetenlabor dar“, sagte Mark Marley, Direktor des Mond- und Planetenlabors an der Universität von Arizona und Vorsitzender der Abteilung für Planetenwissenschaften: „Die Fakultät, Wissenschaftler und Studenten werden die Probe noch Jahre und Jahrzehnte lang untersuchen.“ „Im Moment können wir uns die Geschichten über die Entstehung und das Leben unseres Planeten nur vorstellen.“ erzählt von Bennu-Körnern bereits in unseren Labors.

Eine Vogelperspektive auf einen der Behälter mit Steinen und Staub des Asteroiden Bennu, mit der Instrumentenskala in Zentimetern. Urheberrecht: NASA/Erica Blumenfeld und Joseph Aebersold

Pinos „Wasserige Vergangenheit“?

Die Analyse einer Probe des Asteroiden Bennu hat interessante Einblicke in die Zusammensetzung des Asteroiden ergeben. Die von Tonmineralien, insbesondere Serpentin, dominierte Probe spiegelt die Gesteinsart wider, die in den mittelozeanischen Rücken der Erde vorkommt, wo Material aus dem Mantel, der Schicht unter der Erdkruste, auf Wasser trifft.

Durch diese Wechselwirkung zwischen Meerwasser und Material aus dem Erdmantel entstehen Tone und eine Vielzahl von Mineralien, darunter Carbonate, Eisenoxide und Eisensulfide. Der überraschendste Befund in der Bennu-Probe sei jedoch das Vorhandensein wasserlöslicher Phosphate, sagte Laurita. Diese Verbindungen sind die biochemischen Bestandteile aller heute auf der Erde bekannten Lebensformen.

Ähnliches Phosphat wurde in einer Probe des Asteroiden Ryugu gefunden, die 2020 von der Mission Hayabusa 2 der Japan Aerospace Exploration Agency geliefert wurde. Das in der Bennu-Probe nachgewiesene Natrium- und Magnesiumphosphat zeichnet sich jedoch durch das Fehlen von Verunreinigungen aus, die kleinen Bläschen anderer Mineralien ähneln Er sei im Gestein eingeschlossen und seine Korngröße sei in keiner Meteoritenprobe beispiellos, sagte Laurita.

Der Fund von Natrium- und Magnesiumphosphat in Bennus Probe wirft Fragen zu den geochemischen Prozessen auf, die diese Elemente zusammenführten, und liefert außerdem wertvolle Hinweise auf Bennus historische Bedingungen.

„Das Vorhandensein und der Zustand von Phosphat sowie anderen Elementen und Verbindungen auf Bennu deuten auf eine wässrige Vergangenheit des Asteroiden hin. Es ist wahrscheinlich, dass Bennu einst Teil einer feuchteren Welt war. Diese Hypothese erfordert jedoch weitere Untersuchungen“, sagte Lauretta.

Dieses Mosaik von Bennu wurde anhand von Beobachtungen der NASA-Raumsonde OSIRIS-REx erstellt, die sich mehr als zwei Jahre lang in unmittelbarer Nähe des Asteroiden befand. Urheberrecht: NASA/Goddard/University of Arizona

Vom jungen Sonnensystem

Trotz seiner wahrscheinlichen Wechselwirkung mit Wasser bleibt Bennu ein chemisch primitiver Asteroid, dessen elementare Anteile denen der Sonne sehr ähnlich sind.

„Die Probe, die wir mitgebracht haben, ist derzeit das größte Reservoir an unverändertem Asteroidenmaterial auf der Erde“, sagte Loretta.

Die Entstehung von Asteroiden bietet einen Einblick in die Frühzeit unseres Sonnensystems vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren. Die Gesteine ​​haben ihren ursprünglichen Zustand beibehalten und sind seit ihrer Entstehung nicht wieder geschmolzen oder verhärtet, was ihre unberührte Natur und ihren antiken Ursprung bestätigt.

Diese Konzeptkunst zeigt die Raumsonde OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer), die mithilfe des Touch-And-Go Sample Arm Mechanism (TAGSAM) Kontakt mit dem Asteroiden Bennu aufnimmt. Die Mission brachte erfolgreich eine Probe von Bennus Oberflächenbeschichtung zur Untersuchung auf die Erde zurück. Urheberrecht: NASA

Hinweise zu den Grundbausteinen des Lebens

Das Team bestätigte außerdem, dass der Asteroid reich an Kohlenstoff und Stickstoff ist. Diese Elemente sind wichtig für das Verständnis der Umgebungen, aus denen Bennus Materialien entstanden sind, und für die chemischen Prozesse, die einfache Elemente in komplexe Moleküle verwandelten, die möglicherweise den Grundstein für das Leben auf der Erde legen.

„Diese Ergebnisse unterstreichen, wie wichtig es ist, Material von Asteroiden wie Bennu zu sammeln und zu untersuchen – insbesondere Material geringer Dichte, das normalerweise beim Eintritt in die Erdatmosphäre verbrennt“, sagte Lauretta. „Diese Materialien sind der Schlüssel zur Aufklärung der komplexen Prozesse der Entstehung des Sonnensystems und der Biochemie, die möglicherweise zur Entstehung des Lebens auf der Erde beigetragen haben.“

Was dann

Dutzende anderer Labore in den Vereinigten Staaten und auf der ganzen Welt werden in den kommenden Monaten Teile der Bennu-Probe vom Johnson Space Center der NASA in Houston erhalten, und in den nächsten Jahren werden vom OSIRIS weitere wissenschaftliche Arbeiten erwartet, die die Bennu-Probe beschreiben. REx-Probenanalyseteam.

„Bennu-Proben sind erstaunlich schöne extraplanetare Gesteine“, sagte der Co-Autor der Studie, Harold Connolly, ein Missionsprobenwissenschaftler, der das Probenanalyseteam leitet, Professor an der Rowan University in Glassboro, New Jersey, und Gastwissenschaftler an der University of Arizona. Jede Woche „liefert das OSIRIS-REx-Probenanalyseteam neue und manchmal überraschende Ergebnisse, die dabei helfen, wichtige Einschränkungen für den Ursprung und die Entwicklung erdähnlicher Planeten festzulegen.“

Referenz: „Asteroid (101955) Bennu im Labor: Eigenschaften der von OSIRIS-REx gesammelten Probe“ von Dante S. Loretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Aebersold, Connell M. oder. D. Alexander, Ronald L. Ballouz, Jessica J. Barnes, Helena C. Bates, Carina A. Bennett, Laurinne Blanche, Erika H. Blumenfeld, Simon J. Clemett, George D. Cody, Daniella N. DellaGiustina, Jason P. Dworkin, Scott A. Eckley, Dionysis I. Foustoukos, Ian A. Franchi, Daniel P. Glavin, Richard C. Greenwood, Pierre Haenecour, Victoria E. Hamilton, Dolores H. Hill, Takahiro Hiroi, Kana Ishimaru, Fred Jourdan, Hannah H. Kaplan, Lindsay P. Keller, Ashley J. King, Piers Koefoed, Melissa K. Kontogiannis, Loan Le, Robert J. Macke, Timothy J. McCoy, Ralph E. Milliken, Jens Najorka, Ann N. Nguyen, Maurizio Pajola, Anjani T. Polit, Kevin Reiter, Heather L. Roper, Sarah S. Russell, Andrew J. Ryan, Scott A. Sandford, Paul F. Scofield, Cody D. Schultz, Laura B. Seifert, Shogo Tachibana, Cathy L. Thomas-Kiberta, Michelle S. Thompson, Valerie Tu, Filippo Tosperti, Qun Wang, Thomas J. Zija, C.W. bei Woolner, 26. Juni 2024, Meteorologie und Planetenwissenschaft.
DOI: 10.1111/maps.14227