Posted 31 января, 08:22
Published 31 января, 08:22
Modified 31 января, 08:22
Updated 31 января, 08:22
Ученым потребовалось время, чтобы получить доступ к образцам, которые миссия NASA OSIRIS-REx собрала с астероида Бенну, но ожидание того стоило. В новом исследовании, опубликованном 29 января в Nature, рассказывается о неожиданном открытии, сделанном в материале, доставленном OSIRIS-REx: следах соединений, образовавшихся в результате испарения жидкой воды.
Тим Маккой, ведущий автор статьи и куратор метеоритов в Национальном музее естественной истории Смитсоновского института, рассказал, что обнаружение этих соединений стало полной неожиданностью.
— Это было совершенно неожиданно. В совокупности команда, написавшая эту статью, имеет многолетний опыт изучения метеоритов, и никто из нас — буквально никто — никогда не видел некоторые из этих минералов, — говорит он.
Одна из причин важности этого открытия заключается в том, что соединения, должно быть, образовались в результате испарения солевых растворов — растворов жидкой воды с высокой концентрацией растворённых солей.
— Мы знаем это, потому что некоторые из этих минералов… на самом деле содержат воду в своей кристаллической структуре, а также потому, что мы знаем, что наиболее распространённой жидкостью во Вселенной является вода. Там могли быть небольшие примеси других льдов, например углекислого газа, но в основном это была вода, — объясняет Маккой.
Таким образом, наличие этих соединений указывает на то, что на Бенну когда-то была жидкая вода — или, точнее, на то, что на древнем астероиде, из которого сформировался Бенну, когда-то была жидкая вода. Этот родительский астероид был более крупным объектом, который в какой-то момент за последние 65 миллионов лет распался на более мелкие части. Маккой объясняет, что родительский астероид частично состоял изо льда, и в течение тысячелетий этот лед плавился под воздействием тепла от распада радиоактивных элементов в реголите астероида.
Маккой говорит, что эта вода «вероятно, находилась не на поверхности, а в виде жилы или кармана под поверхностью астероида». Это позволило ей оставаться в жидком состоянии в течение длительного времени, вероятно, при температуре, близкой к комнатной. Растворенные минералы, возможно, также способствовали сохранению воды в жидком состоянии: солевые растворы обычно имеют более низкую температуру замерзания, чем чистая вода. (Вот почему дороги посыпают солью в снежную погоду.)
В любом случае, когда вода испарилась, она оставила после себя концентрированные осадки, которые стали неожиданностью для Маккоя и его команды. Эти соединения перешли к преемникам родительского астероида, в том числе к Бенну.
Первым соединением, обнаруженным командой в образце Бенну, был карбонат натрия, который ранее не встречался ни в одном другом астероиде или метеорите. Поскольку он содержит воду в своей кристаллической структуре, его присутствие побудило Маккоя и другие команды по всему миру искать образцы других водорастворимых соединений. Всего они нашли 11 таких соединений, которые были сконцентрированы в солевом растворе и выпадали в осадок при испарении воды.
Это свидетельствует о наличии жидкой воды на древнем теле, из которого сформировался Бенну, что указывает на многообещающую возможность: на прародителе Бенну могли возникнуть первые признаки жизни.
Рассолы, образовавшиеся в резервуарах с жидкой водой на прародителе Бенну, создают благоприятную среду для развития сложных органических соединений.
— Теперь мы знаем, что на родительском теле Бенну исходные компоненты жизни сочетались действительно интересным и сложным образом, — говорит Маккой.
В статье также высказывается предположение, что подобные рассолы могут существовать сегодня в недрах спутника Сатурна Энцелада и спутника Марса Цереры. Очевидное присутствие жидкой воды на родительском астероиде Бенну также говорит нам о том, что этот астероид сформировался за пределами пояса астероидов Солнечной системы.
Эта граница обозначает расстояние от звезды, на котором температура опускается ниже точки замерзания воды. В 2016 году НАСА сфотографировало это явление в молодой Солнечной системе.
Снеговая линия особенно важна на ранних этапах формирования Солнечной системы, когда облако пыли и газа, окружающее зарождающуюся звезду, начинает сливаться в протопланетный диск, из которого в конечном итоге сформируются планеты и другие небесные тела. За снеговой линией вода находится в твердом состоянии и легко объединяется в зарождающиеся планеты и астероиды, в то время как внутри снеговой линии вода остается в газообразном состоянии, и ее сложнее собрать.
Это означает, что объекты, сформировавшиеся за пределами снеговой линии, относительно богаты водой, и одна из ведущих теорий о происхождении воды на Земле заключается в том, что она была получена в результате захвата таких богатых водой объектов. Если эти объекты содержали солевые растворы, богатые органическими соединениями, то, по крайней мере теоретически, жизнь могла развиваться в таких условиях до их прибытия на Землю.
Открытие соединений в рассоле показывает ценность того, что OSIRIS-REx смог взять прямые физические образцы с Бенну.
— Это невероятно редкие минералы, поэтому их невозможно обнаружить с Земли. Без контролируемого возвращения с помощью космического аппарата и очень тщательного контроля содержания азота для изоляции их от атмосферы мы бы никогда их не нашли, — говорит Маккой. Кроме того, он отмечает, что многие из этих минералов нестабильны в атмосфере Земли.
На первый взгляд, кажется, что достичь Меркурия — это несложная задача. Однако это не так. В этой статье 56orb мы расскажем о препятствиях, которые ждут BepiColombo на пути к этой маленькой планете.