Международная группа ученых изучила как воду, так и органическое содержание пылевых частиц, извлеченных с поверхности околоземного астероида S-типа 25143 Итокава миссией JAXA Hayabusa, которая была первой миссией, принесшей на Землю нетронутые астероидные материалы.
“Понимание самых ранних химических реакций с участием жидкой воды дает решающее представление о том, как простые строительные блоки органических соединений эволюционировали во все более сложные макромолекулы под действием воды”, – сказал ведущий автор доктор Куини Чен из Отдела наук о Земле в Royal Holloway и его коллеги.
“Такое исследование требует наличия нетронутых образцов астроматериалов — образцов, которые не были скомпрометированы земным загрязнением и, таким образом, сохраняют внутренние состояния физических, химических, органических и других свойств материалов.”
Изучение свежесобранных, тщательно отобранных астроматериалов, возвращенных космическими аппаратами, уменьшает неоднозначность воздействия на земле, которое обычно испытывают образцы метеоритов.
В 2010 году миссия “Хаябуса” успешно извлекла более тысячи частиц реголита размером 10-200 мкм с околоземного астероида Итокава.
Итокава считается грудой обломков астероида, который был повторно аккрецирован из материалов ранее большой, термически метаморфизованной, разрушенной столкновением планеты-предшественницы.
Астероиды S-типа являются одними из самых распространенных объектов во внутреннем поясе астероидов, откуда происходит большинство земных метеоритов — обычных хондритов.
“Обычные хондриты имеют низкое содержание органики. Следовательно, их органический анализ был сложным, что особенно важно в случае возвращенных образцов небольшого размера с небольшой общей восстановленной массой.” – сказали ученые.
В своем исследовании авторы проанализировали единственное зерно, получившее название «Амазонка», чтобы распознать его уникальную форму, напоминающую континент Южной Америки, сохранившуюся после мягкого прессования в индий, извлеченную из Итокавы.
Используя энергодисперсионную рентгеновскую (EDX) спектроскопию и рамановский анализ, они обнаружили как примитивные (ненагретые), так и переработанные (нагретые) органические вещества, представленные как нанокристаллическим графитом, так и полиароматическим углеродом, на расстоянии до десяти микрон.
Их результаты показывают, что Итокава постоянно эволюционировал на протяжении миллиардов лет, включая внеземную воду и органические материалы.
В прошлом астероид подвергался сильному нагреву, обезвоживанию и разрушению из-за катастрофического удара.
Однако, несмотря на это, Итокава собрался вместе из осколков и регидратировал себя водой, которая была доставлена в результате падения пыли или богатых углеродом метеоритов.
«Нагретое органическое вещество указывает на то, что астероид в прошлом был нагрет до более чем 600 градусов по Цельсию», – говорят исследователи.
«Присутствие ненагретого органического вещества означает, что падение примитивной органики было на поверхность Итокавы после того, как астероид остыл».
Полученные данные также показывают, что астероиды S-типа, из которых происходит большинство земных метеоритов, такие как Итокава, содержат сырые ингредиенты для жизни.
Анализ этого астероида меняет традиционные взгляды на происхождение жизни на Земле, которые ранее были в значительной степени сосредоточены на астероидах, богатых углеродом С-типа.
«Изучение «Амазонки» позволило нам лучше понять, как астероид постоянно эволюционировал за счет включения недавно прибывшей экзогенной воды и органических соединений», – говорят ученые.
«Эти открытия действительно захватывающие, поскольку они раскрывают сложные детали истории астероида и то, что путь его эволюции был похож на путь пребиотической Земли».
Результаты опубликованы в журнале Science.
Источник: