Исследуя образцы с астероида Бенну, ученые обнаружили в солевых растворах минералы с необычными соединениями, такие как карбонат натрия и фосфор, а также почти полное отсутствие бора, что говорит о значительных отличиях от земных условий. Результаты исследования также показывают, что на астероиде когда-то была вода.

Первый образец астероида, доставленный NASA на землю, доказывает, что когда-то на Бенну существовала вода, которая затем испарилась, оставив солевой осадок. Соленая среда способствовала взаимодействию минералов и других важных химических компонентов, что привело к образованию более сложных структур. Эти результаты дают основания полагать, что внеземные солевые растворы могли сыграть важную роль в формировании органических соединений.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые из Смитсоновского национального музея естественной истории проанализировали минералы Бенну, относящиеся к раннему периоду Солнечной системы. Некоторые из этих минералов никогда не встречались в других образцах из космоса, что подчеркивает значимость этого открытия.

Родительский астероид Бенну, образовавшийся около 4,5 млрд лет назад, по всей видимости, когда-то имел резервуары с жидкой водой. После испарения этой воды на его поверхности остались солевые отложения, напоминающие те, что можно встретить на высохших озерах на Земле. Эти остатки предоставляют новые данные о химических процессах, которые, возможно, способствовали зарождению жизни.

Бенну на протяжении долгого времени привлекает внимание ученых благодаря своей околоземной орбите и богатому углеродному составу. Исследователи выдвинули гипотезу, что на этом астероиде могут содержаться следы воды и органических молекул, а также предположили, что подобные небесные тела могли доставить эти вещества на первобытную Землю.

В 2020 году космический аппарат NASA под названием OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification and Security-Regolith Explorer) собрал образцы с поверхности Бенну. Эта миссия стала первой для США, которая смогла собрать образцы с астероида, а также единственной, которая осуществила подобную операцию за почти 50 лет со времен программ «Аполлон». В сентябре 2023 года, когда OSIRIS-REx пролетал мимо Земли, он сбросил капсулу с образцами, собранными с Бенну. Как только капсула приземлилась в пустыне Юты, ученые были на месте, чтобы забрать ее и обеспечить защиту образцов от загрязнения.

В итоге OSIRIS-REx собрал около 120 гр. материала, что сопоставимо с весом куска мыла и в два раза больше того количества, которое было необходимо для исследования. Полученные образцы были распределены и переданы специалистам для анализа по всему миру. Одной из исследователей стала Сара Рассел, специалист в области космической минералогии из Музея естественной истории в Лондоне и соавтор новой статьи, написанной совместно с Тимом Маккоем.

Команда исследователей под руководством Маккоя изучила образцы астероида Бенну, полученные от NASA. При анализе с использованием современного сканирующего электронного микроскопа им удалось рассмотреть детали фрагментов, размером менее микрометра. Ученые были удивлены, когда обнаружили следы карбоната натрия, известного как кальцинированная сода. Это соединение никогда не встречалось ранее на других астероидах и метеоритах. На Земле карбонат натрия часто напоминают пищевую соду и образуются в высохших озерах, таких как озеро Серлс в пустыне Мохаве.

Это открытие подтолкнуло Маккоя к дополнительно изучению минералов из Национальной коллекции музея, содержащих карбонат натрия. Он также обратился к коллегам по всему миру с просьбой поделиться своими наблюдениями за образцами с Бенну. В результате ученые обнаружили 11 минералов, которые, вероятно, образовались в соленой среде на родительском теле астероида.

Рапа (высококонцентрированный раствор солей) с астероида Бенну, отличается от земных аналогов своим минеральным составом. В частности, эти образцы содержат большое количество фосфора, который в изобилии встречается в метеоритах, но относительно редко встречается на Земле. В то же время, бор, который является распространенным элементом в соленых озерах Земли, практически отсутствует в образцах метеоритов.

Ученые предполагают, что подобные рапы могут все еще встречаться на других небесных телах, таких как карликовая планета Церера и ледяной спутник Сатурна Энцелад, где специализированные космические аппараты уже нашли карбонат натрия.

Есть все основания полагать, что аналогичные растворы также могут существовать на других астероидах. В связи с этим группа под руководством Маккоя запланировала повторное изучение образцов метеоритов из коллекций музеев. Несмотря на то, что некоторые из солей, найденных в рассоле Бенну, не выдерживают воздействия атмосферы Земли и разрушаются, эти минералы способны оставлять характерные следы на метеоритах, которые могли быть упущены учеными в предыдущих исследованиях.

И хотя раствор с астероида Бенну содержит не совсем обычные минералы и элементы, до сих пор неясно, была ли местная среда способна преобразовать эти ингредиенты в сложные органические структуры.

Ранее стало известно, что NASA NEO Surveyor, запускает усовершенствованный инфракрасный телескоп, размещенный в специально разработанном корпусе, для обнаружения и изучения астероидов и комет, которые могут представлять угрозу для Земли.