科學家稱,小行星本努(Bennu)的「碎石堆」表面可能包含了孕育生命的基石,它曾經是一個更大的被水覆蓋的世界的一部分。
美國國家航空航天局(NASA)的歐西裡斯-雷克斯探測器將於10月20日在本努(Bennu)小行星上著陸,收集太空巖石樣本並帶回地球供科學家在實驗室研究。研究人員還指出,他們懷疑從小行星上送回地球的樣本可能不同於我們在地球上收集的任何隕石樣本。
作為這項任務的準備工作的一部分,科學家們已經在《科學》(Science)和《科學進展》(Science Advances)雜誌上發表了六篇研究論文,利用奧西裡斯-雷克斯探測器從2018年開始圍繞這顆太空巖石運行所收集的數據,研究這顆近地小行星的歷史和構成。
其中一篇論文是由美國宇航局下屬機構戈達德(NASA Goddard)的艾米·西蒙(Amy Simon)撰寫的,她發現了在本努星球表面廣泛存在碳和有機物質的證據。
這些物質是在布滿小行星表面巖石的脈絡中發現的,它們是由更大的、長期被摧毀的天體上自由流動的水形成的,正是這些水創造了本努小行星的面貌。
研究小組表示,這是首次在近地小行星上確認發現了這些生命的基石。
賦予分子和遠古自由流動的水生命的發現,為隕石可能攜帶了生命最初的組成部分到地球的理論增加了證據——這些分子最終導致了地球上的所有生命,包括人類。
自從它在2018年底與Bennu會合後,歐西裡斯-雷克斯對這顆太空巖石的表面進行了詳細的軌道調查和偵察。
它一直在收集關於這顆小行星的組成和結構的數據,以及確定取樣的合適地點。來自世界各地機構的研究團隊一直在研究這些數據,以便更好地了解這一神秘的軌道巖石丟失事件。
這是一個混亂的世界,是眾多小行星的一部分,科學家們懷疑這些小行星為地球提供了水和生命。
其中,西蒙和來自美國國家航空航天局(NASA)的同事們利用紅外光譜技術證明了含碳物質的存在,這些物質包括有機分子和碳酸鹽礦物等,並廣泛分布在Bennu行星的大部分表面。研究小組解釋說,這些生命的原始組成部分特別集中在單個巨石上。
歐西裡斯-雷克斯首席研究員但丁·洛雷塔(Dante Lauretta)興奮地宣告:「大量含碳材料是這次任務的重大科學勝利。」「我們現在很樂觀,我們將收集並返回有機物質樣本,這是歐西裡斯-雷克斯任務的核心目標。」
同樣來自美國宇航局戈達德的漢娜·卡普蘭(Hannah Kaplan)認為,這可能是因為這顆小行星的表面曾經有過流水。
他們發現的一些碳酸鹽巖僅是通過與水的相互作用形成的,在本努小行星上形成的巖石山脈中有3英尺長,1英寸厚。
這是「水曾經在巖石上自由流動」的證據,表明Bennu曾經是擁有熱液系統的更大母體的一部分。研究人員寫道:「Bennu的母體上的流體在幾千到幾百萬年的時間裡都在發生。」
當母體還很年輕的時候——在太陽系的早期——它仍然有足夠的熱量讓液態水在它的土壤中流動,當它流過小行星時,它在穿過的裂縫中沉積了碳酸鹽礦物。Bennu誕生於母星的殘骸中,其中一些礦脈完好無損地保存了下來。
科學家認為,Bennu的母體行星是一塊大約62英裡(100公裡)寬的太空巖石,位於火星和木星之間的小行星帶中。
「這就是我們進行太空飛行器探索的原因,」卡普蘭說。「我們沒料到會看到這些東西,我們無法從地球上看到它們,一般需要在離小行星非常近的軌道上運行才能看到它們。」
來自亞利桑那大學的Daniella Della Giustina和他的同事們使用不同的光譜來繪製Bennu的表面,發現它由於空間風化經歷了一個複雜的進化過程。這包括在某些地區暴露在宇宙射線和太陽風下的時間比在其他地區要多——這使得新物質暴露在地表的時間不同。
歐西裡斯-雷克斯將登陸的行星區域——南丁格爾隕石坑區域(the Nightingale crater region)——是由更新鮮的物質構成的,這意味著它將為我們提供一個更清晰的早期太陽系的景象,因為這些巖石來自小行星的內部深處——也就是本努小行星最初形成的時候。
來自世界各地的研究人員都參與了對來自Bennu的數據的研究,包括開放大學的研究人員Ben Rozitis博士。他分析了太空巖石上的溫度變化,發現一些巖石比其他巖石更脆弱、更多孔。而較強硬的巖石是帶有碳酸鹽脈的巖石——這表明,由於液體滲出物進入石塊的洞中,與水的相互作用可能造就了它們。
然而,對於地球科學家來說,那些較脆弱的巨石尤其有趣。研究人員稱,這些多孔的巖石不太可能在進入地球大氣層時倖存下來,因為它們會升溫並爆炸。
這意味著我們以前從未在地球上看到過如此近距離的巖石——當它們被NASA送回地球時,這是一個獨特的機會。
除了有機會研究以前在地球上沒有發現的巖石外,返航任務將提供比遠程機器人設備更多的細節。這樣的細節是不可能通過遠程觀測得到的,因為所需的設備太大,無法用火箭發射。
「通過這些分析,我們可以了解到45億年前太陽系形成時的條件,它後來是如何進化的,以及幫助啟動生命的有機化合物是從哪裡來的。」
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
參考來源:https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-8822819/Asteroid-Bennu-contain-building-blocks-LIFE.html
https://www.nationalgeographic.com/science/2020/10/nasa-osiris-rex-finds-asteroid-bennu-contains-ingredients-for-life/
https://www.inverse.com/science/bennu-water-mystery
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