Yaşamın kökenlerini keşfedebilecekler mi?

Asteroit Bennu’dan alınan bir numunenin analizi, yaşam için gerekli bileşenlerin varlığını ve sudaki geçmişe dair işaretleri ortaya çıkararak güneş sisteminin kökenleri ve biyokimyası hakkında bilgi sağladı.

• Asteroit Bennu örneğinin erken analizi geri döndü NASA‘S Osiris-Rex Misyon, bildiğimiz kadarıyla yaşam için gerekli olan tüm bileşenler olan karbon, nitrojen ve organik bileşikler açısından zengin tozu ortaya çıkardı. Kil minerallerinin, özellikle de serpantinin hakim olduğu örnek, Dünya’daki okyanus ortası sırtlarda bulunan kaya türünü yansıtıyor.
• Örnekte bulunan magnezyum ve sodyum fosfatlar, asteroitin küçük, ilkel bir antik okyanus dünyasından ayrılmış olabileceğini gösteriyor. Fosfat ekip için bir sürprizdi çünkü mineral OSIRIS-REx uzay aracı tarafından Bennu’dayken tespit edilmemişti.
• Benzer bir fosfat Ryugu asteroitinin gönderdiği bir örnekte de bulundu. Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma AjansıJaponya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı’nın 2020’deki Hayabusa 2 misyonunda, Bennu örneğinde tespit edilen sodyum magnezyum fosfatlar, herhangi bir göktaşı örneğinde benzeri görülmemiş olan saflıkları (yani mineralde bulunan diğer maddelerin bulunmaması) ve tane boyutlarıyla ayırt edildi.

Bennu’nun bu mozaiği, iki yıldan fazla bir süredir asteroitin yakınında bulunan NASA’nın OSIRIS-REx uzay aracı tarafından yapılan gözlemler kullanılarak oluşturuldu. Telif Hakkı: NASA/Goddard/Arizona Üniversitesi

Asteroit Bennu’nun bileşiminden keşifler

Bilim insanları, NASA’nın OSIRIS-REx (Kökenler, Spektroskopik Yorumlama, Kaynak Tanımlama ve Güvenlik – Regolith Explorer) misyonu tarafından Dünya’ya son tesliminden bu yana toplanan saf 4,3 ons (121,6 gram) Bennu asteroit örneğini inceleme fırsatını sabırsızlıkla bekliyorlardı. düşmek. Malzemenin güneş sisteminin geçmişine ve Dünya’daki yaşamın kökenine yol açmış olabilecek biyokimyaya ilişkin sırları içerdiğini umuyorlardı. Yakın zamanda dergide yayınlanan Bennu örneğinin erken bir analizi… Meteoroloji ve gezegen bilimiBu da bu heyecanın haklı olduğunu gösteriyor.

OSIRIS-REx sondasının örnek analiz ekibi, asteroit Bennu’nun güneş sistemimizi oluşturan orijinal bileşenleri içerdiğini buldu. Asteroit tozu, hepsi bildiğimiz yaşamın temel bileşenleri olan karbon ve nitrojenin yanı sıra organik bileşikler açısından da zengindir. Örnek ayrıca araştırma ekibi için sürpriz olan sodyum magnezyum fosfat da içeriyordu çünkü Bennu uzay aracı tarafından toplanan uzaktan algılama verilerinde görülmedi. Örnekteki varlığı, asteroitin uzun zaman önce ortadan kaybolan küçük, ilkel bir okyanus dünyasından ayrılmış olabileceğini gösteriyor.

Asteroit Bennu’dan gelen son malzemeyi içeren sekiz numune tepsisinin görünümü. Dokun-git numune alma mekanizması (TAGSAM) kafasının üst plakasından tepsilere toz ve kayalar döküldü. Bu dökümden 51,2 gram toplandı ve asteroit numunesinin nihai kütlesi 121,6 gram oldu. Telif Hakkı: NASA/Erica Blumenfeld ve Joseph Aebersold

Asteroit Bennu’nun bir örneğinin analizi, asteroitin bileşimine ilişkin ilginç bilgiler ortaya çıkardı. Kil minerallerinin, özellikle de serpantinin hakim olduğu örnek, Dünya’nın okyanus ortası sırtlarında bulunan, yer kabuğunun altındaki katman olan mantodan gelen malzemenin suyla buluştuğu kaya türünü yansıtıyor.

Bu reaksiyon yalnızca kil oluşturmaz; Aynı zamanda karbonatlar, demir oksitler ve demir sülfürler gibi çeşitli minerallerin de ortaya çıkmasına neden olur. Ancak en şaşırtıcı keşif suda çözünebilen fosfatların varlığıdır. Bu bileşikler, bugün Dünya üzerinde bilinen tüm yaşamın biyokimyasal bileşenleridir.

Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı (JAXA) Hayabusa 2 misyonu tarafından 2020 yılında gönderilen Ryugu asteroit örneğinde benzer fosfat bulunurken, Bennu örneğinde tespit edilen sodyum magnezyum fosfat, saflığıyla, yani içinde başka malzemelerin bulunmamasıyla ayırt ediliyor. Mineral ve taneciklerinin büyüklüğü, herhangi bir göktaşı örneğinde benzeri görülmemiş bir durumdur.

NASA’nın OSIRIS-REx misyonu tarafından geri getirilen Bennu asteroit örneğinin küçük bir kısmı, mikroskop görüntülerinde görüldüğü gibi. Sol üst panel, parlak fosfat dış kabuğuna sahip, yaklaşık bir milimetre uzunluğunda koyu renkli bir benno parçacığını gösteriyor. Diğer üç panel, taramalı elektron mikroskobu ile alınan, fosfat içeren parlak bir damar boyunca kırılan parçacığın bir parçasının aşamalı olarak büyütülmüş görüntülerini gösteriyor. Telif Hakkı: Lauretta & Connolly ve ark. (2024) Meteoroloji ve gezegen bilimidoi:10.1111/maps.14227

Bennu’nun örneğinde magnezyum ve sodyum fosfat bulunması, bu elementleri yoğunlaştıran jeokimyasal süreçlerle ilgili soruları gündeme getiriyor ve ayrıca Bennu’nun tarihsel koşulları hakkında değerli ipuçları sağlıyor.

Üniversitedeki OSIRIS-REx programının baş araştırmacısı ve araştırmanın ortak yazarı Dante Lauretta, “Bennu’daki diğer elementler ve bileşiklerle birlikte fosfatın varlığı ve durumu, asteroit için sulu bir geçmişe işaret ediyor” dedi. Tucson’daki Arizona’nın. “Bennu’nun bir zamanlar daha nemli bir dünyanın parçası olması mümkün, ancak bu hipotez daha fazla araştırma gerektiriyor.”

NASA’nın Goddard’ında OSIRIS-REx projesi bilim insanı olan çalışmanın ortak yazarı Jason Durkin, “OSIRIS-REx bize tam olarak umduğumuz şeyi verdi: daha önce ıslak olan bir dünyadan büyük, bozulmamış, nitrojen ve karbon açısından zengin bir asteroit örneği” dedi. Greenbelt, Maryland’deki Uzay Uçuş Merkezi.

NASA’nın OSIRIS-REx uzay aracı, örnek topladıktan sonra asteroit Bennu’nun yüzeyinden ayrılıyor. Resim kredisi: NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi/CI/SVS Laboratuvarı

Su ile etkileşime girme olasılığına rağmen Bennu, kimyasal olarak ilkel bir asteroit olmayı sürdürüyor ve elementel oranları Güneş’inkine çok benziyor.

Loretta, “Geri getirdiğimiz örnek, şu anda Dünya üzerindeki en büyük değişmemiş asteroit malzemesi rezervuarıdır” dedi.

Bu oluşum, güneş sistemimizin 4,5 milyar yıl öncesindeki ilk günlerine bir bakış sunuyor. Bu kayalar orijinal durumlarını korudular ve yaratıldıklarından bu yana tekrar erimediler veya katılaşmadılar, bu da onların eski kökenlerini doğruluyor.

Ekip, asteroitin karbon ve nitrojen açısından zengin olduğunu doğruladı. Bu elementler, Bennu’nun malzemelerinin ortaya çıktığı ortamları ve basit elementleri, Dünya’daki yaşamın temelini oluşturabilecek karmaşık moleküllere dönüştüren kimyasal süreçleri anlamak için gereklidir.

Lauretta, “Bu sonuçlar, Bennu gibi asteroitlerden, özellikle de genellikle Dünya atmosferine girdikten sonra yanan düşük yoğunluklu materyallerden malzeme toplamanın ve incelemenin öneminin altını çiziyor” dedi. “Bu materyaller, Dünya’da yaşamın ortaya çıkmasına katkıda bulunmuş olabilecek güneş sistemi oluşumu ve biyokimyanın karmaşık süreçlerini çözmenin anahtarını taşıyor.”

Amerika Birleşik Devletleri’ndeki ve dünyanın dört bir yanındaki düzinelerce başka laboratuvar, önümüzdeki aylarda NASA’nın Houston’daki Johnson Uzay Merkezi’nden Bennu örneğinin parçalarını alacak ve önümüzdeki birkaç yıl içinde Bennu örneğinin analizlerini açıklayan daha fazla bilimsel makalenin gelmesi bekleniyor. OSIRIS-REx numune analiz ekibi.

Çalışmanın eşbaşkan yazarı ve N.J. Glassboro’daki Rowan Üniversitesi’nde OSIRIS-REx misyonu örnek bilimcisi olan Harold Connolly, “Bennu örnekleri inanılmaz derecede güzel gezegen dışı kayalar” dedi. “OSIRIS-REx örnek analiz ekibi her hafta yeni ve Bazı şaşırtıcı sonuçlar “Bu koşullar, Dünya benzeri gezegenlerin kökeni ve evrimi üzerinde önemli kısıtlamalar oluşmasına yardımcı oluyor.”

OSIRIS-REx uzay aracı 8 Eylül 2016’da fırlatılarak Dünya’ya yakın asteroit Bennu’ya seyahat etti ve yüzeyden kaya ve toz örnekleri topladı. Bir asteroitten örnek toplayan ilk Amerikan misyonu olan OSIRIS-REx, örneği 24 Eylül 2023’te Dünya’ya teslim etti.

Referans: “Laboratuvarda Asteroid (101955) Bennu: OSIRIS-REx uzay aracı tarafından toplanan numunenin özellikleri”, Dante S. Loretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Aebersold, Connell M. veya. 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. Russel, 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. Woolner’da, 26 Haziran 2024, Meteoroloji ve gezegen bilimi.
DOI: 10.1111/maps.14227

NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi, OSIRIS-REx için genel görev yönetimi, sistem mühendisliği ve güvenlik ve görev güvencesini ele aldı. Tucson’daki Arizona Üniversitesi’nden Dante Lauretta baş araştırmacıdır. Üniversite, misyonun bilimsel izlemesini ve veri işlemesini planlayarak bilim ekibine liderlik ediyor. Littleton, Colorado’daki Lockheed Martin Space, uzay aracını inşa etti ve uçuş operasyonlarını sağladı. Goddard ve Kinetics Aerospace, OSIRIS-REx uzay aracının yönlendirilmesinden sorumluydu. OSIRIS-REx NASA Johnson’da düzenleniyor. Bu görevdeki uluslararası ortaklıklar arasında Kanada Uzay Ajansı’nın OSIRIS-REx lazer altimetresi ve Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı’nın Hayabusa2 misyonuyla asteroit örnekleme bilimi işbirliği yer alıyor. OSIRIS-REx, NASA’nın Alabama, Huntsville’deki Marshall Uzay Uçuş Merkezi tarafından, ajansın Washington’daki Bilim Misyonu Direktörlüğü için yönetilen, NASA’nın New Frontiers programındaki üçüncü görevdir.