Загадка образования астероида Бенну разгадана
- Учёные ETH Zurich исследовали 0,5 грамма образцов Бенну и выяснили, что астероид сформировался рано у водно-ледяной границы протопланетного диска.
- Изотопный состав астероида оказался почти идентичен веществу Рюгу и редким CI-метеоритам, указав на их происхождение из общего резервуара пыли.
- Материал Бенну возрастом около 4,5 миллиарда лет остаётся первозданным и практически не менялся с момента образования Солнечной системы.
Почему это важно: Изучение Бенну помогает понять состав исходной смеси элементов, формировавшей планеты земной группы, и проливает свет на появление воды и органики на Земле.
Анализ образцов астероида Бенну, доставленных зондом OSIRIS-REx в сентябре 2023 года, поставил под сомнение прежние представления о месте его образования. Считалось, что подобные тела формировались на окраинах Солнечной системы и относительно поздно. Однако исследование, проведённое в Цюрихской высшей технической школе (ETH Zurich), показало обратное: Бенну возник на удивление рано и совсем в другой зоне — вблизи водно-ледяной линии, где материалы из внутренней и внешней частей диска смешались в единый «гибрид».
Группа под руководством профессора изотопной геохимии Марии Шёнбёхлер (Maria Schönbächler) изучила распределение изотопов титана, железа и хрома в полученных 0,5 граммах вещества. Изотопный «отпечаток Бенну» оказался практически идентичен астероиду Рюгу и редчайшему классу CI-метеоритов — примитивных углистых тел, почти не встречающихся на Земле. Все три типа небесных тел явно вышли из одного «резервуара космической пыли» и резко отличаются по изотопному составу от других известных астероидов, метеоритных групп и планет.
Ключевую роль в этом сценарии отвели Юпитеру. Газовый гигант сформировался очень быстро — в пределах первого миллиона лет после образования Солнца — и своей гравитацией воздвиг в протопланетном диске подобие опоры моста: крупные частицы он блокировал, а мелкодисперсная пыль из разных областей протопланетного диска свободно обтекала его и равномерно перемешивалась у водно-ледяной границы. Эта граница отмечает рубеж, где водяной пар замерзает в лёд, а сам лёд выступил связующим «клеем», собравшим тончайшую пыль в планетезимали — предшественники астероидов.
Такая модель объясняет сразу две необычные черты Бенну. Во-первых, его вещество богато водой: лёд в окрестностях испарялся, и часть пара конденсировалась обратно прямо в зоне формирования. Во-вторых, химический состав астероида почти идентичен солнечному — прошедшая через «фильтр Юпитера» мелкая пыль перемешалась равномерно.
Бенну остаётся первозданным объектом, материал которого датируется происхождением Солнечной системы около 4,5 миллиарда лет назад и с тех пор практически не менялся. «Бенну, возможно, даёт нам лучший взгляд на исходную смесь химических элементов, из которой в конечном итоге строились планеты земной группы», — пояснила Шёнбёхлер. Астероид также добавляет важные фрагменты в картину того, как молодая Земля получила воду и органические молекулы —ингредиенты для возникновения жизни.
Основной анализ вещества Бенну завершён, но исследователи уже планируют следующий шаг: проверить, обладают ли другие астероиды той же изотопной сигнатурой. Шёнбёхлер намерена подать заявку в Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) на получение образцов с Фобоса — спутника Марса. Миссия MMX стартует в конце октября этого года, однако капсула с материалом вернётся на Землю лишь в 2031 году.
© iXBT
