В закрытом вакуумном контейнере, хранящемся внутри коробки FedEx, находится уникальная реликвия — образец астероида Бенну, содержащий ценную информацию о ранней Солнечной системе, формировании планет и даже о возможном происхождении жизни на Земле. Вес материала составляет всего 120 миллиграммов.

Бенну — небольшой, богатый углеродом околоземный астероид, который проходит мимо Земли примерно каждые шесть лет. Он стал целью миссии NASA OSIRIS-REx, которая успешно собрала образец астероида и доставила его на Землю осенью прошлого года, приземлившись в штате Юта с примерно 120 граммами Бенну на борту.

Учёные Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) получили эти образцы и приступили к их анализу. «Мы изучим состав различных элементов, чтобы выяснить, где именно мог изначально образоваться этот астероид», — заявил учёный LLNL Ян Рендер, один из членов команды, открывшей посылку от NASA.

Бенну, диаметр которого составляет около полукилометра, был «свидетелем» более 4,5 миллиардов лет истории нашей Солнечной системы. Учёные полагают, что в течение 10 миллионов лет с момента формирования Солнечной системы современный состав Бенну уже был сформирован.

Предварительные данные команды LLNL и других учёных указывают на то, что этот астероид, вероятно, образовался во внешней Солнечной системе за пределами Юпитера. Орбитальные исследования показали, что Бенну, вероятно, откололся от гораздо более крупного и богатого углеродом астероида от 700 миллионов до 2 миллиардов лет назад и провёл некоторое время в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером, а после приблизился к Земле. Поскольку его состав настолько первозданный, а астероид никогда не нагревался выше ~150 °C, Бенну может содержать органические молекулы, подобные тем, которые могут быть связаны с зарождением жизни на Земле.

Грег Бреннека извлёк 120 миллиграммов образца Бенну из контейнера из нержавеющей стали.
Источник: Lawrence Livermore National Laboratory

В то время как органические молекулы будут изучаться в других лабораториях, учёные Ливермора проанализируют неорганические компоненты с Бенну, которые помогут определить, когда, где и как образовался астероид. «Астероиды подобны окаменелостям и могут рассказать, какой была Солнечная система в прошлом. Мы можем заглянуть назад во времени, когда рождалось Солнце и формировались каменистые планеты», — сказал учёный LLNL Куинн Шолленбергер, ещё один член команды.

Хотя команда и проводила исследование метеоритов ранее, все метеориты взаимодействовали с атмосферой и поверхностью Земли, что может привести к изменениям в образце. «Этот образец действительно важен, потому что он был собран в космосе, запечатан и доставлен на Землю без какого-либо взаимодействия с атмосферой Земли», — прокомментировал учёный LLNL Грег Бреннека.

Помимо измерения внутренних изотопных вариаций для изучения происхождения астероида, хронология является основным направлением исследований LLNL. Радиоактивный распад изотопов различных элементов даёт возможность определить возраст материала от нескольких месяцев до миллиардов лет. Команда может измерить возраст планетарных и метеоритных материалов с большой точностью, даже при ограниченном количестве вещества. Учёные лаборатории датировали такие объекты, как первые твёрдые тела, образовавшиеся в Солнечной системе, крошечные частицы кометного материала, собранные во время миссии NASA Stardust, метеориты, образовавшиеся за пределами орбиты Юпитера, камни, выброшенные с Марса в результате сильных ударов, и лунные образцы, доставленные миссиями Apollo.

Ян Рендер, Грег Бреннека и Куинн Шолленбергер держат коробку FedEx, в которой был доставлен образец астероида Бенну.
Источник: Zachary Ardzrooni / LLNL

Исследователи LLNL применяют эти методы к образцу астероида Бенну, чтобы получить полное представление о том, из какого типа материала образовалась Солнечная система и как она развивалась. Ливермор получил образцы с астероида Рюгу (миссия Hayabusa2, приземлилась в декабре 2020 года) и астероида Бенну (миссия OSIRIS-Rex, приземлилась в сентябре 2023 года).

Анализ образцов Бенну и Рюгу позволит учёным получить возможность сравнить материалы двух разных астероидов, которые сформировались в разных регионах Солнечной системы. Это поможет лучше понять процессы, которые формировали Солнечную систему и как они изменились со временем.

«Мы на грани огромного прорыва в понимании происхождения и эволюции Солнечной системы. Эти образцы астероидов предоставляют уникальную возможность увидеть, каким был наш космический дом в момент его зарождения и как он менялся со временем», — поделился Бреннека.

Кроме того, изучение образцов Бенну и Рюгу также может пролить свет на риск столкновения астероидов с Землёй и возможные способы защиты нашей планеты от потенциально опасных объектов.
«Астероиды всегда представляли собой угрозу для нашей планеты, и их изучение может помочь лучше понять, как защитить Землю от потенциально опасных столкновений в будущем», — сказал Бреннека.