Ny analyse af støv fra asteroiden Bennu afslører spor efter saltvand i det tidlige solsystem

I oktober 2020 landede et robotrumfartøj på størrelse med en varevogn kortvarigt på overfladen af ​​Bennu, en 525 meter bred asteroide 320 millioner kilometer fra Jorden.

Rumfartøjet, som er en del af NASA's OSIRIS-REx-mission, brugte ikke blot to år på at kredse omkring asteroiden for at afbilde den; fartøjet indsamlede også en prøve af støv og små klippestykker fra Bennus stenede overflade.

I september 2023 vendte en forseglet kapsel med den nye asteroideprøve tilbage til Jorden; nærmere betegnet det golde ørkenlandskab i den amerikanske delstat Utah.

Siden da har et internationalt hold af forskere – som vi er en del af – haft travlt med at studere de omkring 120 gram støv og småsten indsamlet på Bennu, og for nylig løftede vi sløret for vores resultater i to nye artikler udgivet i Nature og Nature Astronomy.

Resultaterne, som peger på, at der engang var vand på det større himmellegeme, som Bennu er et levn fra, leverer ny indsigt i det tidlige solsystems kemi.

Forseglede og uberørte rester af sten

Asteroider er levn efter himmellegemer fra vores solsystems tidlige barndom, som siden er blevet ødelagt af kollisioner med andre objekter.

Asteroiderne kredser om Solen og kommer i mange forskellige former, størrelser og kemiske sammensætninger.

Asteroiden Bennu blev udset af NASA til at være målet for OSIRIS-REx rummissionen, fordi fjernmålingsobservationer fra Jorden indikerede, at den er en type B-asteroide.

Type B-asteroider er rige på kulstof og såkaldte hydrerede lermineraler, og de har muligvis en del til fælles med den mest primitive gruppe af meteoritter på Jorden, de såkaldte 'kulstofholdige kondrit-meteoritter'.

I modsætning til meteoritprøver er prøver indsamlet fra asteroider ikke fysisk eller kemisk modificeret af Jordens atmosfære og biosfære.

Det giver os mulighed for at adressere vigtige spørgsmål om udviklingen af ​​det tidlige solsystem, dannelsen af planeter og de afgørende ingredienser for at kunne skabe liv.

Et andet formål med OSIRIS-REx-missionen er at forbinde resultater fra laboratorieprøver med resultater fra fjernmålingsteknologi.

Det hjælper os med at bekræfte astronomiske observationer af asteroider for at forbedre vores undersøgelser af Solsystemet.

Små krystaller af saltmineraler

For at forhindre forurening blev den forseglede kapsel med den indsamlede prøve opbevaret og håndteret i en enorm beholder af glas, da den nåede frem til Jorden.

Beholderen er udstyret med gummihandsker i siden, så forskerne kunne håndtere prøverne uden at berøre dem direkte.

Beholderen blev også renset med nitrogen for at holde fugt og ilt fra Jordens atmosfære ude.

Da vi analyserede det indre af Bennus støvpartikler, blev vi overrasket over at finde små krystaller af saltmineraler kaldet halit (natriumklorid, NaCl, det vigtigste mineral i saltforekomster) og sylvin (hvidt til farveløst mineral, der undertiden har svage blålige, gule eller røde farver).

Det er en banebrydende opdagelse.

Halit er ekstremt sjælden i meteoritter; kun fundet i tre ud af hundredtusindvis af kendte meteoritter på Jorden.

Vi ved også, at halit har en meget stor opløselighed. Det bliver hurtigt nedbrudt, når det udsættes for luft eller vand på Jorden.

Andre medlemmer af OSIRIS-REx-teamet identificerede en række andre saltmineraler i Bennu-prøven, blandt andet natriumkarbonater, fosfater, sulfater og fluorider.

Disse mineraler kan dannes ved fordampning af saltopløsning, som ligner de aflejringer, der dannes i Jordens saltsøer.

Ved at sammenligne resultaterne med den kemiske sammensætning af saltsøer på Jorden begyndte vi at danne os et billede af saltopløsningen, der fordampede på det større himmellegeme, som Bennu er et levn fra. De resulterende salte lå tilbage som bevis.

En række organiske forbindelser

Denne opdagelse giver et nyt indblik i vandaktiviteten i de tidligste tider af vores solsystems eksistens.

Men der er endnu en grund til, at tilstedeværelsen af ​​saltmineralerne er så opsigtsvækkende.

Her på Jorden er disse mineraler katalysator for dannelsen af ​​organiske forbindelser som nukleobaser og nukleosider – de præbiotiske byggesten i Jordens biologi, altså de første organismer på kloden.

I en separat analyse af Bennu-prøven, identificerede vores kolleger fra OSIRIS-REx-missionen en lang række organiske forbindelser på den kulstof- og nitrogenrige asteroide.

Disse forbindelser indeholder 14 ud af de 20 aminosyrer, som vi også finder i Jordens biologiske processer. De inkluderer også flere aminosyrer, vi ikke finder i dag finder i biologien, ammoniak og alle fem nukleobaser, der findes i RNA og DNA.

Selvom vi ikke har fundet liv på Bennu, viser de to nye studier, at et saltet, kulstofrigt miljø på det himmellegeme, som Bennu er et levn fra, var velegnet til at samle byggestenene til liv.

Igangværende studier

Resultaterne fra prøverne af Bennu-asteroiden kan give forskere indsigt i, hvad der sker på fjerne, iskolde himmellegemer i vores solsystem.

Det gælder blandt andet himmellegemer som Saturns sjettestørste måne, Enceladus, og dværgplaneten Ceres i asteroidebæltet mellem Mars og Jupiter.

Både Enceladus og Ceres har underjordiske, salte oceaner. Kan de være hjemsted for liv?

Vi fortsætter med at undersøge Bennu ved hjælp af de helt uberørte prøver, der blev indsamlet tilbage i 2020.

Vi undersøger i øjeblikket tidspunktet for opbruddet af det større himmellegeme, som Bennu er et levn fra, og vi leder også efter tegn på, hvordan hændelsen har påvirket de forskellige mineraler i prøverne.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.