|
Материал с астероида доставили на Землю
|
|
|
|
Около 15 лет назад я был членом комитета Европейского космического агентства (ЕКА), изучая стратегию ЕКА в отношении предлагаемых предстоящих космических миссий. Рассматривалась возможность полета на астероид. За ужином один из членов комитета, астрофизик, спросил меня, почему нам нужно посетить один из этих объектов. «НАСА уже побывало в одном, а Японское космическое агентство — в другом. Зачем вам нужно ехать в другое? Они все одинаковые, не так ли, просто куски камня?» Мой намеренно невежливый ответ был таким: «Почему астрономы продолжают хотеть запустить в космос еще больше телескопов, чтобы посмотреть на звезды? Они все одинаковые, не так ли, просто шары горящего газа?» Наша трапеза продолжалась в морозном молчании. Заблуждение о том, что астероиды — это «просто куски камня», не выдерживает критики, учитывая богатый урожай информации о разнообразии астероидов, полученный в результате изучения метеоритов. Метеориты рассказали нам о происхождении и эволюции Солнечной системы.
|
|
|
|
Мы можем измерить возраст метеоритов и определить летучие вещества — химические вещества, содержащие воду и углерод, — которые некоторые из них содержат. Летучие вещества важны для понимания того, как строительные блоки жизни были доставлены на Землю. Но в наших знаниях есть пробелы, поэтому нам необходимо изучать образцы, взятые непосредственно с астероидов — отчасти потому, что метеориты часто загрязнены соединениями из окружающей среды Земли. Это означает, что мы не всегда можем быть уверены, что летучие вещества в них пришли с самого астероида или с Земли. Мы также не до конца понимаем связь конкретных типов метеоритов с разными классами астероидов. Это влияет на наше понимание того, как летучие вещества распределялись в ранней Солнечной системе и, следовательно, какие типы объектов могли доставить на Землю строительные блоки жизни. Отсюда необходимость в миссиях по возвращению образцов.
|
|
|
В воскресенье, 24 сентября, космический корабль НАСА под названием «Осирис-Рекс» пролетит мимо Земли и выпустит капсулу с грузом пыли и камней, которые он собрал с поверхности астероида Бенну в 2020 году. Под пристальным вниманием нервных ученых Капсула спустится на парашюте на испытательный полигон в штате Юта, где ее заберут и доставят в центр отбора проб в Хьюстоне. Предыдущими миссиями, упомянутыми моим коллегой-астрофизиком, были космический корабль NASA Near-Shoemaker, работавший с 1996 по 2001 год, и миссия Японского космического агентства (Jaxa) Hayabusa, продолжавшаяся с 2003 по 2005 год. Хаябуса доставил на Землю несколько миллиграммов материала с астероида Итокава. Это позволило нам впервые измерить возраст астероида – важный первый шаг в понимании взаимосвязи между астероидами и метеоритами. Двумя последними астероидными миссиями являются миссия Jaxa Hayabusa2 к астероиду Рюгу и миссия НАСА Osiris-Rex к Бенну. Обе миссии вращались вокруг углеродистых астероидов, богатых летучими веществами. Орбитальный космический корабль помог подтвердить, что Рюгу и Бенну являются астероидами, богатыми водой, с обильным содержанием глины и карбонатных минералов.
|
|
|
|
Астероиды имеют очень низкую плотность, что позволяет предположить, что они представляют собой объекты, называемые «кучами обломков». Они содержат значительное количество пустого пространства под поверхностью. Груды обломков образовались из обломков, выброшенных в космос, когда их более крупные родительские тела столкнулись с другим объектом. В конечном итоге обломки собрались вместе и образовали собственный астероид. Результаты анализа образцов Рюгу были опубликованы в декабре 2021 года. Они показали, что материал Рюгу по составу очень похож на то, что мы называем метеоритами CI. Это важно, поскольку материалы, связанные с CI, чрезвычайно хрупкие и легко подвергаются атмосферному воздействию. В результате немногие выживают при прохождении через атмосферу Земли. Теперь, когда мы можем более точно связать эти редкие метеориты с классом астероидов, к которому принадлежит Рюгу, мы можем расширить наше понимание процессов, через которые проходили астероиды в ходе своей эволюции.
|
|
|
|
В прошлом температура на некоторых астероидах была достаточно высокой для существования жидкой воды. Реакция исходных минералов с водой превратила их в более сложные смеси. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что родительский астероид Рюгу был изменен водой между двумя и пятью миллионами лет после формирования Солнечной системы. Важной целью Hayabusa2 был анализ органических веществ (углеродосодержащих химических веществ) в образце. Между органикой и летучими веществами существует совпадение. Обе категории включают соединения, которые могли иметь важное значение для возникновения жизни. В материале Рюгу присутствовало около 20 000 видов (типов) органических соединений. Это открыло нам глаза на явную сложность органических соединений в примитивных астероидах. Так чему же еще можно поучиться у Бенну? Для начала Осирис-Рекс наблюдал яркие области на поверхности Бенну. Они были интерпретированы как мощные жилы минерального карбоната.
|
|
|
|
На поверхности Рюгу их не было видно, хотя отдельные зерна были обнаружены во время лабораторного анализа образцов. Это может свидетельствовать о том, что изменения под действием воды происходили на Бенну в разных условиях. Если возраст изменений под воздействием воды на Рюгу и Бенну разный, это может означать, что один из астероидов претерпел более длительный процесс изменения. Это предполагает, что их родительские тела сформировались в разных частях Солнечной системы. Как и Рюгу, Бенну очень тёмный. Анализ Рюгу с орбиты показал, что процесс, называемый космическим выветриванием, мог способствовать потемнению и обезвоживанию поверхности астероида. Однако лабораторный анализ образца Рюгу выявил наличие глинистых минералов, показывая, что воды на астероиде действительно было в изобилии. Если тот же эффект наблюдается и для Бенну, это может иметь значение для поиска воды на астероидах. Бенну признан потенциально опасным астероидом, а это означает, что вероятность того, что он столкнется с нами через 150–200 лет, составляет один из 3000. К тому времени, как мировое сообщество планетологов проанализирует весь доступный материал с Бенну, маловероятно, что какой-либо аспект его формирования, эволюции и орбитальной истории, состава и компонентов будет неизвестен, что позволит провести эффективную миссию по «спасению Земли». запущен.
|
|
|
|
Источник
|
