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美国宇航局回收的贝努小行星样本显示出碳和水的证据

美国宇航局回收的贝努小行星样本显示出碳和水的证据

岩石和土壤 从小行星贝努收集而来 科学家周三表示,美国宇航局奥西里斯-雷克斯探测器上个月返回地球的行星富含碳,并含有含水粘土矿物,其历史可以追溯到太阳系诞生之初。 这一发现让我们深入了解了地球的形成,并支持了关于远古时期水如何到达地球的理论。

亚利桑那大学的行星科学家、小行星样本返回任务的首席研究员但丁·劳雷塔 (Dante Lauretta) 表示,粘土矿物“在其晶体结构中含有水分”,同时他透露了该材料的初始图像。

“我想停下来思考这意味着什么,”洛雷塔说。 “这就是我们认为水到达地球的方式。”

“地球之所以是一个适合居住的世界,我们拥有海洋、湖泊、河流和雨水,是因为这些粘土矿物,就像我们在贝努看到的那些,在四亿五亿年前登陆地球,使我们的世界适合居住,”洛蕾塔说。
“所以我们看到了水是如何……最终融入行星的。”

OSIRIS-REx 样品返回舱 降落在犹他州 9月24日,距离航天器短暂实施其创新的触摸屏样本采集机制近三年后, 或塔萨姆,位于布满碎片的小行星贝努表面。

研究人员最初预计 TAGSAM 现在已经打开,露出估计被困在里面的半磅左右的材料。 但他们惊讶地发现,贝努的灰尘和小碎片散落在样品返回舱的内部,就在 TAGSAM 的外面。

打开 TAGSAM 的过程被搁置,科学家们急切地检查了意想不到的额外材料,结果让人们对即将到来的发现有了一个诱人的了解。

亚利桑那大学的行星科学家洛雷塔说:“这虽然缓慢而微妙,但科学已经真正开始了。” “这是科学瑰宝。”

这些样本正在德克萨斯州航天中心的一个环境隔离实验室内进行研究,阿波罗月球样本也被保护性地保存在那里。 用强大的电子显微镜对小行星尘埃进行初步检查,发现含水粘土矿物、硫化物和高浓度的碳。

劳雷塔说,与碳化合物和粘土一样,硫化物是“行星演化的重要组成部分”。 “它决定了物质溶解的速度,这对生物学也至关重要。许多为我们的蛋白质提供结构的氨基酸都使用硫来连接和提供这些桥梁。”

约翰逊航天中心的研究人员使用

美国宇航局局长比尔·尼尔森表示,捕获的贝努样本代表了“有史以来返回地球的最大的富碳小行星样本”。

“碳和水分子正是我们想要找到的材料类型,”他说。 “它们是我们星球形成的关键元素,将帮助我们确定可以导致生命的元素的起源。”

一旦 TAGSAM 开放并且整个样本被分类,其中约 25% 将被保留供约翰逊航天中心的 OSIRIS-REx 团队研究。 另外4%将与提供OSIRIS-REx激光高度计的加拿大航天局分享,约0.5%将给予日本宇宙航空研究开发机构。

一小部分材料将被保护性地存储在新墨西哥州白沙的一个设施中,其余的将被组织起来供世界各地的科学家进行最终分析。

洛雷塔表示,周三检测到的样本是“我们将 TAGSAM 翻转时泄漏出来的材料”。 “在这个盖子下,有一个完整的材料宝库。相信我,样本科学团队迫不及待地想得到它。”

配备了三个相机、两个光谱仪、一个激光高度计、一个大学生开发的X射线成像系统、OSIRIS-REx航天器和一个样本返回舱。 推出 2016 年 9 月 8 日,联合发射联盟 Atlas 5 火箭从卡纳维拉尔角发射升空。

飞船已抵达贝努 2018 年 12 月,它滑入这颗 1,500 英尺宽的小行星周围的轨道,进行了几个月的测绘和分析。 近两年后,2020年10月20日,飞船搬入就位 TAGSAM 撞入地表

收集器的形状像一个倒置的煎饼,在接触的瞬间释放出一股氮气来搅动下面的土壤。 当气体通过通风口排出时,小岩石和土壤颗粒被过滤器捕获。

小行星贝努 (Bennu),美国宇航局奥西里斯-雷克斯 (OSIRIS-REx) 航天器拍摄的图像。  / 图片来源:美国宇航局

收回后,OSIRIS-REx 的机械臂将捕获装置放入空气动力学样本返回容器中,该容器最终于上个月返回地球。 然后,样品容器从犹他州运往约翰逊航天中心的天文材料采集和处理办公室,进行为期两年的详细分析。

OSIRIS-REx 任务(起源、光谱解释、资源识别和安全风化层探索者的缩写)的一个关键要素是更多地了解 45 亿年前太阳系诞生时存在的物质以及它们是如何形成的。 它们结合形成了太阳及其附属行星。

小行星和彗星的形成和演化是了解地球海洋水源,甚至生命如何从有机化合物和其他化学物质输送到地球的过程中出现的关键。

研究小行星和彗星的一个更现实的原因是对地球潜在影响的风险,例如 1908 年的通古斯事件,当时一个 200 至 620 英尺宽的物体在俄罗斯西部上空的大气中爆炸,将 770 英亩的树木夷为平地。平方英里。 。

OSIRIS-REx 任务的目标之一是了解 Bennu 的组成和结构,以便更好地了解如何最好地防止类似物体与地球发生碰撞。

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