Астероид, образец грунта с которого был доставлен на Землю, возможно, когда-то был частью небольшого, покрытого океанами мира с благоприятными для зарождения жизни условиями. Так утверждает команда миссии НАСА OSIRIS-REx, которая доставила на Землю капсулу с образцами грунта астероида Бенну в сентябре 2023 года.
Астероид Бенну был когда-то частью океанического мира. Образец грунта с астероида Бенну, доставленный миссией OSIRIS-REx, содержит намеки на то, что когда-то он был частью планетезималя с условиями, благоприятными для зарождения жизни. Изображения предоставлено NASA /Киган Барбер/ UPI / Shutterstock
"Моя рабочая гипотеза заключается в том, что это был древний океанический мир", - говорит главный исследователь миссии, профессор планетологии и космохимии в Лунной и планетарной лаборатории Университета Аризоны Данте Лауретта. По его словам, образец включает структуры, способные дать подсказки о происхождении жизни.
Межпланетная станция OSIRIS-REx отправилась в космос в 2016 году. Целью миссии был темный, богатый углеродом околоземный астероид Бенну, размером с Эмпайр-стейт-билдинг и с орбитой, похожей на земную. Аппарат должен был привезти 60 граммов грунта. Но теперь, говорит Лауретта, мы знаем, что он привёз примерно в два раза больше. То есть это самый большой образец астероида, когда-либо доставленный на Землю. Для сравнения, японская миссия "Хаябуса" в 2010 году добыла несколько крошечных гранул с астероида Итокава, а ее преемник, "Хаябуса2", в 2020 году доставил с астероида Рюгу около 6 граммов вещества.
В основе гипотезы Лауретты лежит анализ грунта, проводившийся в течение последних нескольких месяцев и пока не опубликованный. Анализ включал дифракцию рентгеновских лучей (XRD) - методику, используемую в материаловедении для определения кристаллографической структуры вещества.
Моделирование показало, что Вселенная может обладать сознанием
XRD показал, что большая часть породы состоит из глиноподобных образований, а также минералов, называемых серпентинитами. На Земле такие минералы образуются, когда породы из мантии Земли выталкиваются на морское дно и подвергаются воздействию воды. Эта реакция носит экзотермический характер, то есть протекает с выделением тепла.
Также эксперты обнаружили, что некоторые наиболее темные участки грунта Бенну покрыты тонкой коркой из более светлого материала. Лауретта считает, что это богатый кальцием и магнием фосфатный минерал, который встречается крайне редко. "Я никогда не видел раньше ничего подобного", - говорит он. Кстати, недавно было обнаружено, что такой же материал содержится в водных выбросах с поверхности луны Сатурна Энцелада. Предполагается, что под ледяной корой этого спутника находится океан жидкой воды, а его морское дно считается одним из наиболее вероятных мест в Солнечной системе, где могла бы зародиться жизнь.
Если сложить все это вместе, говорит Лауретта, то можно сделать вывод, что Бенну когда-то был частью океанического мира в ранней Солнечной системе, похожего на Энцелад, но, вероятно, примерно вдвое меньшего по размеру. Этот первозданный мир, известный как планетезималь, был разрушен в результате столкновения, а образовавшиеся обломки позже превратились в тысячи астероидов, одним из которых и является Бенну.
Через 90 минут после приземления аппаратура НАСА обнаружила капсулу, и с помощью вертолета ее доставили в импровизированное "чистое помещение" в военном ангаре, где образец погрузили в жидкий азот, чтобы уберечь от загрязнения и сохранить содержимое в первозданном виде. На снимке механизм отбора проб космического аппарата OSIRIS-REx с образцами грунта с астероида Бенну. Фотография предоставлена NASA / Эрика Блюменфельд и Джозеф Эйберс.
"Действительно, есть сходство между минералогией Бенну и тем, что было найдено на Энцеладе", - говорит Фабиан Кленнер из Университета Вашингтона в Сиэтле. По его словам, гипотеза Лауретта "невероятно интересна" и должна быть изучена более подробно.
Сара Рассел из лондонского Музея естественной истории является членом команды, которая занималась анализом образца грунта с Бенну. По ее словам, астероид изобилует минералами, которые могли образоваться под действием горячей воды. Однако, считает специалист, вода на Бенну должна была удерживаться в его недрах. "Я не представляю себе голубые волны океанов, покрывающие астероид. Я думаю, что жидкость, к сожалению, просто испарилась бы на поверхности", - утверждает она.
Лауретта также обнаружил в образце породы то, что он называет "наноглобулами". Это крошечные, похожие на "пузырьки" структуры, напоминающие капельки масла в воде. "Они могут быть интересны с точки зрения происхождения жизни. Они похожи на протоэлементы", - рассказывает ученый.
На расстоянии 13,2 миллиарда световых лет обнаружена самая древняя черная дыра, ровесница Вселенной
Он полагает, что они свидетельствуют о признаках компартментализации. Современные живые существа сильно "сегментированы", можно сказать, разделены на клетки. Поэтому считается, что разделение химических элементов на группы является ключевым этапом на пути зарождения жизни. "Если вы сможете этого достичь, то возможно, увидите зарождение метаболизма", - говорит Лауретта.
На вопрос о том, удалось ли ему найти аминокислоты - строительные блоки белков, которые необходимы для жизни, - Лауретта отвечает, что полученные результаты "весьма интересны" и будут опубликованы в открытом доступе буквально через несколько недель.
Профессор не утверждает, что нашел доказательства зарождения жизни, и что его гипотеза о существовании океанического мира еще не доказана. Тем не менее, "Вопрос зарождение жизни - основная цель изучения этих образцов", - отметил ученый.
... Достигнув скорости 44 500 километров в час, капсула с помощью тепловых экранов и двух парашютов обеспечила сохранность драгоценного груза и контролировала его спуск к Земле, медленно приземлившись на скорости 18 километров в час... На снимке капсула с образцами грунта астероида Бенну, с космического аппарата НАСА OSIRIS-REx, приземлилась в штате Юта 24 сентября 2023 года. Фотография предоставлена NASA /Киган Барбер/ UPI / Shutterstock
Изучение гидротермальных источников на морском дне Земли - один из способов выяснить, как химия может перерасти в биологию, но на Земле такие условия осложняются тем, что там уже существуют различные виды жизни. Образец грунта с Бенну - уникальный материал для исследования, поскольку он представляет собой "законсервированный" снимок среды, в которой, по нашему мнению, может возникнуть жизнь.
Ученые надеются, что астероид Бенну, возраст которого старше Земли, поможет нам объяснить, как сформировалась Солнечная система, а также узнать как на Земле появились вода и органические молекулы, необходимые для жизни. Также существует небольшой риск того, что Бенну может однажды врезаться в Землю: вероятность столкновения в ближайшие 300 лет составляет примерно 0,057 процента. Лучше изучив состав астероида, ученые надеются, что в случае необходимости его будет проще отклонить с помощью ударной миссии, подобной программе НАСА DART.