Японские ученые представили результаты очередного этапа исследований уникальных проб, собранных на далеком астероиде: в них обнаружили воду и органику.
В своем движении вокруг Солнца астероид (162173) Рюгу пересекает орбиту Земли, поэтому в 2014 году японские ученые отправили к нему космический зонд. Аппарат Hayabusa2 высадил на поверхность Рюгу двух роботов и пару раз выстрелил по нему небольшими металлическими снарядами, втянув частицы выброшенной пыли и газов. Снаряды имели различную массу, так что первый из них поднял вещество с самой поверхности, а второй оставил кратер глубиной до десяти метров, обнажив более глубокие слои астероида.
В 2020 году контейнер с пробами Рюгу успешно вернулся на Землю, и с тех пор ученые с величайшей осторожностью исследуют их, стараясь не допустить ни малейшего загрязнения. Этот процесс разделен на несколько этапов, для каждого из которых выделена строго ограниченная доля из пяти с небольшим граммов вещества, доставленных миссией. Первичный анализ проводило само Японское аэрокосмическое агентство (JAXA), а на втором этапе к этой работе подключились другие исследователи. Новые результаты работы представлены в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.
Астероиды — практически ровесники Солнечной системы и, в отличие от планет, почти не изменились за прошедшие миллиарды лет. Считается, что они, словно «капсулы времени», сохранили образцы древнего вещества, способного прояснить многие вопросы о формировании самой Солнечной системы с ее планетами и даже о появлении жизни. Однако до недавнего времени в распоряжении ученых были только те фрагменты, которые упали на Землю и при этом существенно преобразовались. Например, легкие элементы вовсе не переживают такую катастрофу и улетучиваются. В отличие от них, образцы, доставленные космическими зондами, сохраняют свой первозданный состав.
Образцы с Рюгу исследовала большая команда ученых во главе с Мотоо Ито (Motoo Ito). Для начала они выявили в них немалое количество воды, что позволяет отнести сам астероид к классу CI-хондритов — углистых, содержащих много железа и гидратированных силикатов. Стоит сказать, что до сих пор, опираясь на спектральные наблюдения, Рюгу относили к другому классу хондритов. Это показывает, что такие наблюдения, неспособные «увидеть» подповерхностное вещество, не всегда достаточно точны для классификации астероидов. Кроме того, в составе образцов не нашлось ферригидрита и сульфатов, которые часто попадаются в углистых метеоритах. Возможно, эти вещества не содержатся в астероидах-хондритах и образуются при падении на Землю.
Зато в пробах обнаружили органические соединения, включая различные аминокислоты. Некоторые алифатические циклические молекулы прежде не встречались в астероидах. На Рюгу они заключены в крошечные минеральные силикаты, структура которых также говорит о прошлых взаимодействиях с водой. Возможно, именно такие частицы астероидов когда-то принесли на молодую Землю и большие массы воды, и органику, послужившую зародышами для химической эволюции и развития жизни.
Авторы подчеркивают, что пробы с Рюгу остаются самыми чистыми образцами первичного вещества Солнечной системы, а их исследование далеко от завершения. Тем временем американский космический зонд OSIRIS-REx уже собрал около 60 граммов вещества с околоземного астероида (101955) Бенну, в 2023 году оно должно прибыть на Землю. К сожалению, процесс развивается не так успешно: по данным NASA, ловушка с пробами оказалась переполнена и не смогла закрыться плотно, из-за чего рассеивает мелкие частицы в космос.