Астероид Бенну хранит следы вещества со всей Солнечной системы: что нашли ученые

Новые данные основаны на анализе грунта, который космический аппарат OSIRIS-REx собрал и доставил на Землю в 2023 году. Исследования координирует Лунно-планетарная лаборатория Аризонского университета. Ученые опубликовали три научные работы, которые подробно описывают состав и прошлое Бенну. Как отмечает Джессика Барнс, доцент лаборатории и соавтор одной из публикаций, такую детальную информацию невозможно получить с помощью телескопов. По ее словам, исследователи давно мечтали изучить этот астероид, и теперь их ожидания оправдались.

Как выяснилось, Бенну — это не цельный камень, а скорее «куча щебня». Так в астрономии называют рыхлые конгломерации обломков, которые удерживают вместе силы притяжения. Причем эти обломки принадлежали одному астероиду. Этот «материнский» астероид раскололся после столкновения с другим объектом, вероятно, в поясе астероидов между Марсом и Юпитером.

Астероиды Рюгу и Бенну оказались родственниками

Самое интересное, что материнское тело само по себе было «винегретом». Оно собрало в себе частицы, которые образовались в разных уголках Солнечной системы более четырех миллиардов лет назад, и даже то, что существовало еще до нее. Джессика Барнс и ее коллега Энн Нгуен из NASA считают, что этот крупный астероид мог сформироваться очень далеко, возможно, за орбитами планет-гигантов Юпитера и Сатурна. После того как он раскололся от удара, его фрагменты снова собрались вместе под действием гравитации. Возможно, этот процесс повторялся несколько раз.

В образцах ученые обнаружили много звездной пыли — это крошечные частицы материалов, которые остались от других, давно погибших звезд. Они попали в облако газа и пыли, из которого позже сформировалась наша Солнечная система. Идентифицировать эту пыль помог специальный прибор NanoSIMS, который анализирует изотопы — разновидности химических элементов. У звездной пыли изотопный состав сильно отличается от всего, что родилось в нашей системе. Кроме того, в грунте Бенну нашли органические вещества, которые, вероятно, образовались в межзвездном пространстве, и твердые частицы, возникшие близко к Солнцу.

Вторая научная работа, которую возглавил Том Зега из Аризонского университета, раскрывает другую важную деталь: на материнском астероиде было много воды. По мнению ученых, изначально он содержал большое количество льда. Со временем этот лед растаял. Тепло для этого могло сохраниться с момента формирования астероида, возникнуть от ударов других тел или выделиться в результате распада радиоактивных элементов в его недрах.

Когда появилась жидкая вода, она начала вступать в реакцию с минералами. Этот процесс называется гидротермальным и похож на то, что происходит в гейзерах на Земле, только в космосе и при довольно низкой температуре — около 25 градусов Цельсия. В результате минералы растворялись и образовывались заново, но уже с молекулами воды внутри своей структуры. Анализ показал, что около 80% всех минералов в образцах Бенну содержат воду, которая попала в них миллиарды лет назад.

Третье исследование посвящено поверхности астероида. Поскольку у Бенну нет атмосферы, его постоянно бомбардируют микрометеориты и облучает солнечный ветер. Этот процесс называется космическим выветриванием. На частицах грунта ученые под руководством Линдси Келлер из NASA и Мишель Томпсон из Университета Пердью обнаружили микроскопические кратеры и крошечные брызги застывшей расплавленной породы. Это следы постоянных ударов. Выяснилось, что космическое выветривание на Бенну происходит гораздо быстрее, чем предполагали предыдущие модели.

Изучение таких астероидов помогает понять историю Солнечной системы, ведь они, по сути, являются остатками стройматериалов, из которых 4,5 миллиарда лет назад формировались планеты. Как добавляет Том Зега, миссии по доставке образцов вроде OSIRIS-REx критически важны. Метеориты, которые падают на Землю, могут сгореть в атмосфере или измениться под ее воздействием. Только чистый образец из космоса дает позволяет изучить прошлое без искажений.