Eine frühe Analyse einer Probe des Asteroiden Bennu, die von der OSIRIS-REx-Mission der NASA zurückgebracht wurde, ergab Staub, der reich an Kohlenstoff, Stickstoff und organischen Verbindungen ist, allesamt wesentliche Bestandteile des Lebens, wie wir es kennen. Die Probe, die überwiegend aus Tonmineralien, insbesondere Serpentin, besteht, spiegelt die Gesteinsart wider, die man an mittelozeanischen Rücken auf der Erde findet.
Das in der Probe gefundene Natriummagnesiumphosphat deutet darauf hin, dass der Asteroid möglicherweise aus einer alten, kleinen, primitiven Ozeanwelt herausgebrochen ist. Das Phosphat kam für das Team überraschend, da das Mineral auf Bennu von der Raumsonde OSIRIS-REx nicht entdeckt wurde.
Während ein ähnliches Phosphat in einer Probe des Asteroiden Ryugu gefunden wurde, die von der Mission Hayabusa2 (JAXA) im Jahr 2020 zurückgebracht wurde, zeichnet sich das in der Bennu-Probe gefundene Natriummagnesiumphosphat durch seine Reinheit aus (d. h. das Fehlen anderer in der Mission enthaltener Materialien). Mineral) und die Größe seiner Körner, beispiellos für jede Meteoritenprobe.
Wissenschaftler haben seit der Lieferung sehnsüchtig auf die Gelegenheit gewartet, in die 4,3 Unzen (121,6 Gramm) schwere, makellose Probe des Asteroiden Bennu einzutauchen, die von der NASA-Mission OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security – Regolith Explorer) gesammelt wurde Die Erde letzten Herbst. Sie hofften, dass das Material Geheimnisse aus der Vergangenheit des Sonnensystems und der präbiotischen Chemie enthalten würde, die möglicherweise zur Entstehung des Lebens auf der Erde geführt haben. Eine frühe Analyse von Bennus Probe, die am 26. Juni in Meteoritics & Planetary Science veröffentlicht wurde, legt nahe, dass die Aufregung berechtigt war.
Das OSIRIS-REx-Probenanalyseteam stellte fest, dass Bennu die ursprünglichen Bestandteile enthält, die unser Sonnensystem gebildet haben. Der Staub des Asteroiden ist reich an Kohlenstoff und Stickstoff sowie organischen Verbindungen, die allesamt wesentliche Bestandteile des Lebens, wie wir es kennen, sind. Die Probe enthält auch Natriummagnesiumphosphat, was für das Forschungsteam überraschend war, da es in den von der Raumsonde Bennu gesammelten Fernerkundungsdaten nicht nachgewiesen wurde. Sein Vorhandensein in der Probe deutet darauf hin, dass der Asteroid möglicherweise aus einer längst verschwundenen, winzigen, primitiven Ozeanwelt herausgebrochen ist.
Die Analyse der Bennu-Probe hat interessante Hinweise auf die Zusammensetzung des Asteroiden ergeben. Die Probe, die überwiegend aus Tonmineralien, insbesondere Serpentin, besteht, spiegelt eine Gesteinsart wider, die an mittelozeanischen Rücken auf der Erde vorkommt, wo Material aus dem Mantel, der Schicht unter der Erdkruste, auf Wasser trifft.
Diese Wechselwirkung führt nicht einfach zur Bildung von Ton; es führt auch zur Bildung verschiedener Mineralien wie Carbonate, Eisenoxide und Eisensulfide. Die unerwartetste Entdeckung ist jedoch das Vorhandensein wasserlöslicher Phosphate. Diese Verbindungen sind Bestandteile der Biochemie aller heute auf der Erde bekannten Lebensformen.
Während ein ähnliches Phosphat in einer Probe des Asteroiden Ryugu gefunden wurde, die von der Mission Hayabusa2 (JAXA) im Jahr 2020 zurückgebracht wurde, zeichnet sich das in der Bennu-Probe gefundene Natriummagnesiumphosphat durch seine Reinheit aus (d. h. das Fehlen anderer Materialien im Mineral). ) und seine Korngröße, beispiellos für jede Meteoritenprobe.
Ein winziger Teil einer Probe des Asteroiden Bennu, der von der OSIRIS-REx-Mission der NASA zurückgebracht wurde, ist in Mikroskopbildern zu sehen. Das obere linke Feld zeigt ein etwa einen Millimeter langes dunkles Bennu-Partikel mit einer äußeren Kruste aus hellem Phosphat. Die anderen drei Tafeln zeigen zunehmend größere Rasterelektronenmikroskopbilder eines Partikelfragments, das sich entlang einer hellen, phosphathaltigen Ader abgetrennt hat. Aus Loretta und Connolly et al. (2024) Meteoritics and Planetary Science, doi:10.1111/maps.14227
Die Entdeckung von Magnesium- und Natriumphosphaten in der Bennu-Probe wirft Fragen zu den geochemischen Prozessen auf, die diese Elemente konzentrierten, und liefert wertvolle Informationen über die historischen Bedingungen von Bennu.
„Das Vorhandensein und der Zustand von Phosphaten sowie anderen Elementen und Verbindungen auf Bennu lassen auf eine aquatische Vergangenheit des Asteroiden schließen“, sagte Dante Lauretta, Co-Autor der Arbeit und Hauptforscher von OSIRIS-REx an der University of Arizona in Tucson . „Bennu könnte möglicherweise einst Teil einer feuchteren Welt gewesen sein. Obwohl diese Hypothese weiterer Untersuchungen bedarf.“
„OSIRIS-REx hat uns genau das geliefert, was wir uns erhofft hatten: eine große, unberührte Probe eines Asteroiden, reich an Stickstoff und Kohlenstoff, aus einer einst feuchten Welt“, sagte Jason Dworkin, Co-Autor der Arbeit und OSIRIS-REx-Projektwissenschaftler bei Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland.
Trotz seiner möglichen Wechselwirkung mit Wasser bleibt Bennu ein chemisch primitiver Asteroid mit elementaren Anteilen, die denen der Sonne sehr ähnlich sind.
„Die von uns zurückgegebene Probe ist bei weitem das größte Reservoir an unverändertem Asteroidenmaterial auf der Erde“, sagte Loretta.
Diese Komposition bietet einen Einblick in die Frühzeit unseres Sonnensystems vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren. Diese Gesteine haben seit ihrer Entstehung ihren ursprünglichen Zustand beibehalten, ohne zu schmelzen oder sich wieder zu verfestigen, was ihren antiken Ursprung bestätigt.
Das Team bestätigte, dass der Asteroid reich an Kohlenstoff und Stickstoff ist. Diese Elemente sind entscheidend für das Verständnis der Umgebung, in der Bennus Materialien entstanden, und der chemischen Prozesse, die einfache Elemente in komplexe Moleküle verwandelten und möglicherweise den Grundstein für das Leben auf der Erde legten.
„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 verglüht“, sagte Loretta. „Dieses Material ist der Schlüssel zur Aufklärung der komplexen Entstehung des Sonnensystems und der präbiotischen Chemie, die möglicherweise zur Entstehung des Lebens auf der Erde beigetragen haben.“
In den kommenden Monaten werden Dutzende weitere Labore in den Vereinigten Staaten und auf der ganzen Welt Teile der Bennu-Probe vom Johnson Space Center der NASA in Houston erhalten, und es wird erwartet, dass noch mehr wissenschaftliche Arbeiten, die die Analyse der Bennu-Probe beschreiben, aus der Probe hervorgehen Analyseteam in den nächsten Jahren OSIRIS-REx.
„Bennus Proben sind verführerisch schöne außerirdische Gesteine“, sagte Harold Connolly, Co-Autor der Arbeit und OSIRIS-REx-Missionswissenschaftler an der Rowan University in Glassboro, New Jersey. „Jede Woche liefert die Analyse durch das OSIRIS-REx Sample Analysis Team neue und manchmal überraschende Ergebnisse, die dabei helfen, wichtige Einschränkungen für den Ursprung und die Entwicklung erdähnlicher Planeten festzulegen.“
Die am 8. September 2016 gestartete Raumsonde OSIRIS-REx reiste zum erdnahen Asteroiden Bennu und sammelte eine Gesteins- und Staubprobe von der Oberfläche. OSIRIS-REx, die erste amerikanische Mission, die eine Probe von einem Asteroiden sammelte, brachte am 24. September 2023 eine Probe zur Erde zurück.
Das Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, sorgte für das allgemeine Missionsmanagement, die Systemtechnik sowie die Sicherheit und Missionssicherung für OSIRIS-REx. Dante Lauretta von der University of Arizona in Tucson ist der leitende Forscher. Die Universität leitet das Wissenschaftsteam sowie die wissenschaftliche Beobachtungsplanung und Datenverarbeitung der Mission. Lockheed Martin Space in Littleton, Colorado, baute das Raumschiff und übernahm die Missionskontrolle. Goddard und KinetX Aerospace waren für die Navigation der Raumsonde OSIRIS-REx verantwortlich. OSIRIS-REx wird von NASA Johnson überwacht. Zu den internationalen Partnerschaften bei dieser Mission gehören der OSIRIS-REx-Laserhöhenmesser von CSA (Canadian Space Agency) und die Zusammenarbeit bei der Asteroidenprobenforschung mit der Hayabusa2-Mission von JAXA. OSIRIS-REx ist die dritte Mission im New Frontiers-Programm der NASA, das vom Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, für das Science Mission Directorate der Agentur in Washington verwaltet wird.