Звездная пыль древнее Солнца: образцы астероида Бенну раскрывают тайны рождения Солнечной системы

Близкий к Земле астероид Бенну содержит в себе частицы звездной пыли, которые старше нашей Солнечной системы, а также органические вещества и льды межзвездного происхождения. Эти выводы подтверждаются тремя новыми исследованиями образцов, доставленных на Землю миссией NASA OSIRIS-REx в 2023 году. Ученые со всего мира тщательно изучают материалы, собранные зондом во время сближения с астероидом и кратковременной посадки на его поверхность в 2020 году.

Результаты исследований проливают свет на условия, существовавшие в космосе до формирования Солнечной системы 4,6 млрд лет назад, и раскрывают историю родительского тела, которое породило Бенну — астероид диаметром почти 500 метров.

Бурное прошлое

Первая статья, опубликованная 22 августа в журнале Nature Astronomy, указывает на то, что предшественник Бенну был разрушен в результате мощного столкновения, завершившего его сложную эволюцию. Этот древний объект содержал материалы из разных уголков космоса: окрестностей Солнца, внешних областей Солнечной системы и даже межзвездного пространства.

Ученые установили это, изучив изотопный состав пыли Бенну. Изотопы, возникшие в Солнечной системе, отличались по составу от тех, что сформировались в далеких звездах.

«Все эти компоненты преодолели огромные расстояния, прежде чем оказались в регионе, где сформировался родительский астероид Бенну», — пояснила Энн Нгуен, соавтор исследования из Космического центра NASA им. Джонсона.

По словам соавтора работы Джессики Барнс из Университета Аризоны, родительское тело образовалось за орбитами Юпитера и Сатурна, но было разрушено ударом другого астероида. Обломки многократно слипались, пока часть из них не сформировала Бенну.

Бенну vs. Рюгу

Второе исследование, опубликованное в Nature Geoscience, сравнило Бенну с примитивными метеоритами и астероидом Рюгу, образцы которого собрала японская миссия Hayabusa2. Установлено, что родительские тела Бенну, Рюгу и метеоритов сформировались в сходных условиях дальних регионов ранней Солнечной системы. Однако Бенну отличается высокой долей водосодержащих минералов (80%), что указывает на активное взаимодействие древних льдов с породами.

«Родительский астероид накопил лед из внешней Солнечной системы, а затем его растопил небольшой нагрев, вызвав химические реакции», — отметил соавтор Том Зега.

Следы микрометеоритов

Третья работа в Nature Geoscience выявила на поверхности образцов следы микрометеоритных ударов и солнечного ветра. Микроскопические кратеры и оплавленные участки свидетельствуют о непрерывной космической бомбардировке.

«Поверхность Бенну изменяется быстрее, чем считалось, и главную роль здесь играют ударные процессы», — подчеркнул соавтор Линдси Келлер.

Как отмечает Мишель Томпсон из Университета Пердью, изучение астероидов, подобных Бенну, помогает понять не только рождение планет, но и происхождение жизни на Земле. Эти космические «капсулы времени» хранят ключи к химической эволюции, которая могла привести к появлению органических молекул.

Уникальность Бенну также заключается в его пористой структуре, напоминающей гравийную кучу. Это делает его типичным представителем «астероидов-руин», которые скорее напоминают скопление обломков, чем монолитные тела. Ученые предполагают, что подобные объекты могли доставлять на молодую Землю воду и органику, создавая предпосылки для возникновения жизни.

Следующим шагом станет сравнение данных OSIRIS-REx с образцами астероида Рюгу, чтобы выяснить, насколько универсальны обнаруженные процессы. В ближайшие десятилетия миссии к другим малым телам, таким как кометы и троянские астероиды Юпитера, могут добавить новые фрагменты в мозаику истории нашей космической родословной.