Перший погляд на джекпот семирічної місії з повернення уламків астероїда був представлений у середу.
Представники НАСА в Х'юстоні продемонстрували зображення шматків породи та частинок темного космічного пилу, які були доставлені на Землю з астероїда Бенну, а також розповіли про перші наукові спостереження за цим матеріалом. Місія "Осіріс-Рекс" завершилася у вересні, коли капсула з колекцією зразків астероїда знову увійшла в атмосферу Землі і була знайдена в пустелі Юта.
Коли технічні фахівці проникли в зовнішній контейнер, вони виявили, що частина матеріалу витекла назовні. Вчені змогли провести швидкий аналіз, який виявив деякі перші результати.
Уламки астероїда містили перезволожені глинисті мінерали. Їх присутність може допомогти з'ясувати, як Земля стала водною планетою. Астероїди, подібні до Бенну, могли врізатися в Землю, заповнюючи наші океани.
"Причина того, що Земля є придатним для життя світом, що у нас є океани, озера, річки і дощі, полягає в тому, що ці глинисті мінерали, подібні до тих, які ми бачимо на Бенну, приземлилися на Землю чотири мільярди років тому", - сказав Данте Лауретта, професор планетарних наук в Університеті Арізони, який є головним дослідником місії, під час заходу НАСА в середу.
Матеріали також містили сірку - найважливіший елемент для багатьох геологічних перетворень у гірських породах. "Вона визначає швидкість плавлення, а також є критично важливою для біології", - сказав д-р Лауретта, який продемонстрував мікроскопічні зображення і тривимірну візуалізацію матеріалу. Вчені також знайшли магнетит, мінерал оксиду заліза, який може відігравати важливу роль як каталізатор в органічних хімічних реакціях.
"Ми розглядаємо мінерали, які, можливо, відіграли центральну роль у зародженні життя на Землі", - сказав д-р Лауретта.
Астероїд також багатий на вуглець - ключовий елемент у складі будівельних блоків життя. Один зразок містив 4,7 відсотка вуглецю за вагою.
"Ми вибрали правильний астероїд, - сказав Деніел Главін, астробіолог НАСА, який працював над місією. "І не тільки це, ми привезли правильний зразок. Це просто мрія астробіолога".
Місія NASA, яка повернула зразки, отримала назву Osiris-Rex - скорочення від Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification and Security, Regolith Explorer (Витоки, спектральна інтерпретація, ідентифікація ресурсів і безпека, дослідник реголіту). Вона завершилася 24 вересня, коли капсула з уламками Бенну приземлилася на парашуті в пустелі Юта. Звідти капсулу доставили до Космічного центру імені Джонсона в Х'юстоні. Коли тамтешні техніки зняли кришку каністри з інструментом для збору зразків, вони виявили темний порошок і частинки розміром з пісок.
"А це вже науковий скарб", - сказав д-р Лауретта.
Надаючи швидкий, ранній огляд того, що знаходиться всередині, цей матеріал також сповільнив роботу над тим, щоб потрапити в основний відсік інструменту для збору зразків.
"Єдина проблема - це велика проблема, і вона полягає в тому, що ми знайшли набагато більше зразків, ніж очікували", - сказав Френсіс МакКуббін, куратор астроматеріалів у Космічному центрі імені Джонсона, ще до того, як ми дісталися до основної частини інструменту для збору зразків. "Нам потрібно дуже скрупульозно і ретельно зібрати кожну піщинку. Нам знадобиться трохи більше часу, щоб потрапити всередину, але поки що вид просто дивовижний".
Для Моріци Монтойї, одного з техніків, ретельний збір зразків означав використання шпателя, щоб зіштовхнути порошок у невеликі купки, а потім зачерпнути їх крихітним совочком для пилу. "Це буквально міні-склянка для пилу", - сказала пані Монтойя.
Загалом, цей витік забезпечив 1,5 грама порошку і частинок.
"Ви можете побачити, що вони мають металевий блиск, - сказала пані Монтойя. "Тому, коли ви світите світлом, вони виблискують у відповідь і відбивають це світло".
Коли колектор для збору зразків перевернули, виявилися більші шматки, в тому числі каміння, яке заважало ущільнювачу повністю закритися.
"Це ціла скарбниця позаземного матеріалу", - сказала доктор Лауретта.
Вчені поки що не знають, скільки матеріалу вони мають. Після ще кількох тижнів розбирання апарату вони сподіваються, що зможуть його зважити. Поки космічний апарат ще перебував на Бенну, інженери виконали маневр, який дав приблизну оцінку - 8,8 унцій. Сподівання були на те, що Osiris-Rex повернеться принаймні 2,1 унції.
Вчені планують порівняти зразки з Бенну з тим, що привіз японський космічний апарат Hayabusa2 зі схожого астероїда Рюґу, хоча вчені вже зараз бачать відмінності. Наприклад, Рюґу містить менше води.
Бенну, відкритий у 1999 році, - це багатий на вуглець астероїд майже чорного кольору. Його ширина становить близько 1 600 футів. Це можна порівняти з Емпайр-Стейт-Білдінг, висота якого становить 1 454 фути разом з антеною на вершині. Багаті на вуглець матеріали інтригують, оскільки астероїди, подібні до Бенну, могли засіяти Землю будівельними блоками для життя.
Osiris-Rex був запущений у 2016 році і прибув до Бенну через кілька років, проводячи спостереження на відстані. На основі цих віддалених даних він виявив на астероїді карбонатні мінерали, які зазвичай утворюються в середовищі, що містить гарячу воду і вуглекислий газ. Це свідчить про те, що більший об'єкт, частиною якого колись був Бенну, мав гарячі джерела або якусь іншу розгалужену гідротермальну систему. Якщо це так, то цілком можливо, що там може існувати рідка вода, яка була в пастці в порах мінералів протягом декількох мільярдів років.
"Ми можемо отримати зразки безпосередньо астероїдної води", - сказала доктор Лауретта.
У жовтні 2020 року Osiris-Rex відірвався від астероїда за допомогою інструменту для відбору зразків, який виглядає як автомобільний повітряний фільтр на кінці роботизованої руки, щоб забрати зразки породи. Вибух азотного газу вибив каміння і пил у фільтр, після чого Osiris-Rex повільно від'їхав назад, не приземлившись на Бенну.
Заслінка на інструменті для збору зразків заклинило, і зібрані каміння і пил почали вилітати назад у космос. Керівники місії вирішили якнайшвидше прибрати зразок на зберігання. У травні 2021 року космічний апарат почав повертатися на Землю.
Коли зразки опиняться на поверхні, дослідники виміряють співвідношення водню до дейтерію, більш важкої форми водню, і подивляться, чи збігається це співвідношення з тим, що міститься в земних океанах. Раніше вчені вважали, що комети постачають воду, але співвідношення водню до дейтерію у більшості комет відрізняється від земного.
Вчені також шукатимуть амінокислоти, будівельні блоки білків, які були знайдені в метеоритах, що впали на Землю.
Але метеорити, що падають на Землю, швидко забруднюються. "Мікроорганізми негайно колонізують їх, - каже доктор Лауретта. "
Завдяки зразку Бенну вчені вперше зможуть дослідити амінокислоти, що використовуються в живих істотах, з незайманого астероїда.
Зразки також можуть допомогти пролити світло на те, чому все живе на Землі використовує лише одну з двох дзеркальних форм амінокислот та інших складних органічних молекул. Якщо Бенну містить більше дзеркальної форми, яку використовує життя, це означає, що космос підштовхнув шанси до цього. В іншому випадку, це міг бути якийсь інший фактор або просто чиста випадковість.
Дослідження Osiris-Rex також може допомогти захистити Землю в майбутньому.
Бенну класифікується як астероїд, що зближується з Землею, і вчені кажуть, що існує 1 до 1750 шансів, що він може врізатися в Землю під час серії дуже близьких прольотів між 2175 і 2199 роками.
Бенну недостатньо великий, щоб спричинити вимирання на всій планеті. Але це було б катастрофічно в точці зіткнення.
Хоча місія завершилася, подорож космічного апарату ще не закінчилася. Випустивши капсулу зі зразками, головний космічний апарат відхилився від зіткнення з Землею і зараз прямує до Апофіса, астероїда шириною 1 000 футів, який пролетить на відстані 20 000 миль від Землі у 2029 році. Невдовзі після цього близького зближення космічний апарат, перейменований на "Осіріс-Апекс" - скорочення від "Походження, спектральна інтерпретація, ідентифікація ресурсів і безпека - дослідник Апофіса" - вийде на орбіту навколо Апофіса.
