Астероид-гибрид: раскрыто происхождение Бенну

Астрономы раскрыли загадку происхождения астероида Бенну, образцы с которого были собраны и доставлены на Землю миссией NASA OSIRIS-REx. Результаты опубликованы в Science Advances.

Околоземный астероид Бенну изучался аппаратом OSIRIS-REx с 2018 по 2021 год. 23 сентября 2023 года капсула миссии вернулась на Землю, доставив около 120 граммов реголита. Материал распределили между лабораториями по всему миру.

Исследователи измерили соотношения изотопов железа, титана и хрома. Особенно важным оказался результат для железа и титана: их изотопный состав в веществе Бенну чрезвычайно однороден. Это заставило ученых пересмотреть представления о происхождении астероида.

По составу Бенну очень похож на Рюгу — астероид, с которого образцы доставила японская миссия Hayabusa2. Сходную изотопную подпись имеют и редкие углистые метеориты класса CI-хондритов. Судя по всему, что Бенну, Рюгу и эти метеориты получили вещество из одного района ранней Солнечной системы.

Ранее предполагалось, что родительские тела Бенну и Рюгу сформировались далеко от Солнца, возможно в соседстве с кометами. Но новая работа предлагает другую картину. Равномерное смешение изотопов свидетельствует, что родитель Бенну собирался главным образом из мелких пылевых частиц. Минералы, содержащие воду, также говорят о формировании ближе к Солнцу.

Авторы связывают рождение Бенну со снеговой линией — границей в протопланетном диске, за которой вода замерзала в лед. В молодой Солнечной системе эта граница, вероятно, находилась примерно там, где сегодня обращается Юпитер. К этой переходной зоне стекалось вещество с обеих сторон. Лед действовал как клей, связывая пыль и помогая формировать родительские тела Бенну, Рюгу и CI-хондритов.

Существенную роль в появлении Бенну мог сыграть и Юпитер. Газовый гигант сформировался очень рано — менее чем через миллион лет после Солнца. Набирая массу, он стал препятствием для крупных пылевых сгустков. Однако мелкая пыль могла огибать его орбиту и попадать в область, где возникло родительское тело Бенну. Это объясняет и хорошее перемешивание изотопов, и вероятно раннее время образования астероида.

Водосодержащие минералы в образцах дополнительно указывают, что водяной лед, испарявшийся неподалеку от снеговой линии, участвовал в переносе вещества в зону формирования Бенну и родственных объектов. «Бенну — гибрид. Его материал нельзя однозначно отнести ни к внутренней, ни к внешней части Солнечной системы», — отмечают ученые.

Мелкозернистое, хорошо перемешанное вещество Бенну ближе по составу к досолнечной туманности и, следовательно, к самому Солнцу. Поэтому астероид можно рассматривать как хранилище первичного материала, из которого затем сложились планеты, включая Землю.

Удивительное сходство Бенну и Рюгу, вероятно, смогут объяснить новые миссии. Китайский аппарат Tianwen-2 прибыл к астероиду Камоалева и должен доставить его образцы в следующем году. Японская миссия Martian Moons eXploration, запуск которой намечен на август, планирует в 2031 году привезти на Землю образцы Фобоса. Спутник Марса может оказаться захваченным астероидом; в таком случае его изотопный состав, вероятно, будет ближе к Бенну, чем к самому Марсу.

Молекулы с астероида Бенну меняют представления о распространенности жизни

Пазл сложился: в образце с Бенну найден недостающий ингредиент для зарождения жизни

Астероид с аминокислотами дал подсказки о зарождении жизни на Земле

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX