Аннотация:
Образцы астероида Бенну, доставленные исследовательской миссией НАСА «Осирис-Рекс», меняют понимание научным сообществом ранней истории формирования Солнечной системы. Последние исследования показывают, что этот богатый углеродом околоземный астероид, возможно, не родился на дальнем краю Солнечной системы, как традиционно считалось, а образовался вблизи «линии водяного льда» в молодой Солнечной системе. На процесс его формирования также может существенно повлиять ранняя эволюция Юпитера.
Считается, что Бенну сохранил один из самых примитивных материалов первых дней существования Солнечной системы, что делает его важной целью для изучения истории формирования планет. Чтобы раскрыть тайны формирования Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад, ученым необходимо проанализировать древние материалы, которые почти не изменились с момента своего рождения, а Бенну — такая драгоценная «капсула времени».
Поскольку Бенну обращается вокруг Солнца каждые 1,2 года и приближается к Земле раз в шесть лет, находясь на расстоянии около 300 000 километров от Земли в ближайшей точке, он стал идеальной целью для отбора проб. В сентябре 2023 года зонд НАСА «Осирис-Рекс» вернул на Землю около 120 граммов поверхностного материала Бенну, предоставив научному сообществу беспрецедентные возможности для исследований.
Долгое время астрономы считали, что богатые углеродом астероиды, такие как Бенну, образовались относительно поздно и родились на окраинах Солнечной системы, где зарождаются кометы. Однако последний анализ возвращенных образцов рисует совсем другую картину.
Часть образца была отправлена в Швейцарский федеральный технологический институт в Цюрихе. Исследовательская группа измерила изотопы железа, титана и хрома примерно в 0,5 граммах материала. Изотопный состав может фиксировать химические характеристики среды, в которой образовались небесные тела, и поэтому считается важным инструментом для отслеживания происхождения небесных тел.
Результаты исследований показывают, что изотопы титана и железа внутри Бенну распределены очень равномерно, а также демонстрируют химические характеристики, которые очень близки к характеристикам астероида Рюгу и углеродистых метеоритов CI, отобранных японским зондом Хаябуса-2. Метеориты CI — это тип богатых углеродом метеоритов, который крайне редко встречается на Земле и сохраняет самые оригинальные характеристики.
Ученые обнаружили, что Бенну, Рюгу и материнский метеорит CI имеют практически одинаковый изотопный «отпечаток пальца», и эта особенность существенно отличается от других астероидов, групп метеоритов и планет, известных в Солнечной системе. Это означает, что они, вероятно, произошли из одного и того же резервуара космической пыли.
Дальнейший анализ показал, что этот общий источник расположен не во внешней области далеко от Солнца, а, скорее всего, расположен вблизи так называемой «линии водяного льда». Линия вода-лёд — ключевая граница диска молодой Солнечной системы, где водяной пар может конденсироваться в лёд.
Около 4,5 миллиардов лет назад формирующееся Солнце было окружено протопланетным диском из газа, пыли и льда. Ученые полагают, что вблизи линии воды и льда происходит смешивание материалов внутренней и внешней части Солнечной системы. В этом процессе лед действует как естественный клей, связывая мельчайшие частицы пыли вместе, постепенно образуя более крупные объекты.
Исследовательская группа считает, что Бенну на самом деле является «гибридом». Он не похож ни на типичный объект внутренней Солнечной системы, ни на типичный объект внешней Солнечной системы, но сохраняет характеристики смеси материалов в двух регионах.
Еще более интригующим является тот факт, что Юпитер, возможно, сыграл ключевую роль в этом процессе. Исследователи предполагают, что Юпитер сформировался быстро примерно через 1 миллион лет после рождения Солнца. Будучи самой массивной планетой Солнечной системы, сильная гравитация Юпитера меняет траекторию окружающего его газа и пыли и влияет на то, как материал транспортируется и смешивается в различных регионах.
Исследователи полагают, что именно раннее формирование и миграционное поведение Юпитера позволило материалам, первоначально распределенным в разных регионах Солнечной системы, собираться и смешиваться вблизи линии водяного льда, что в конечном итоге привело к рождению Бенну, Рюгу и связанных с ними родительских объектов.
Это открытие не только меняет представление научного сообщества о происхождении Бенну, но и дает новые ключи к пониманию ранней эволюции Солнечной системы. Исследования показывают, что процесс формирования Солнечной системы может быть более сложным, чем считалось ранее, с более частыми обменами и смешиванием материалов в разных регионах, чем ожидалось.
Ученые заявили, что по мере продвижения анализа большего количества образцов Бенну этот астероид, как ожидается, раскроет более важные секреты формирования планет, эволюции примитивной космической пыли и истории рождения Солнечной системы в будущем.
Комментарии