Коротко:
- Пыль с астероида Бенну, доставленная зондом NASA OSIRIS-REx, не похожа ни на вещество внутренней, ни на вещество внешней Солнечной системы — это смесь.
- Такой же «химический отпечаток» у астероида Рюгу и у редких метеоритов класса CI: вероятно, все они слеплены из одного облака древней пыли.
- Место рождения — граница, где вода превращалась в лед, а «фильтром» мог работать молодой Юпитер.
Астероид Бенну, который считается одним из самых потенциально опасных для Земли, оказался еще и одним из самых «честных» свидетелей рождения Солнечной системы. Группа геохимиков из ETH Zurich измерила изотопы железа, титана и хрома в крошечной порции его грунта и пришла к выводу: Бенну — гибрид, собранный там, где перемешивались два больших резервуара вещества протопланетного диска.
Работа опубликована в журнале Science Advances (статья «Nucleosynthetic constraints on the origin of Bennu and CI-like asteroids»), ведущий автор — профессор изотопной геохимии Мария Шёнбэхлер. Обзор исследования 24 октября опубликовал ScienceDaily со ссылкой на пресс-службу ETH Zurich.
Что именно открыли в пыли Бенну?
У каждого химического элемента есть изотопы — разновидности атомов с разным числом нейтронов. Их соотношение зависит от того, в каких звездах и в какой части будущей Солнечной системы образовалось вещество. Поэтому для планетологов изотопы работают как отпечаток пальца: по ним видно, откуда «родом» камень.
Команда Шёнбэхлер выяснила две вещи. Во-первых, железо и титан распределены по образцам Бенну очень равномерно — вещество хорошо перемешано. Во-вторых, изотопный отпечаток Бенну почти совпадает с отпечатком астероида Рюгу (его грунт в 2020 году привез японский зонд «Хаябуса-2») и метеоритов CI. И при этом заметно отличается от всех остальных известных астероидов, групп метеоритов и планет.
Сама Шёнбэхлер сформулировала главный вывод так: по ее словам, материал Бенну «не совпадает однозначно ни с внутренней, ни с внешней Солнечной системой».
Как ученые это узнали — и сколько было вещества?
Цифры здесь впечатляют своей скромностью.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Возвращение капсулы OSIRIS-REx | сентябрь 2023 года, пустыня в штате Юта |
| Всего доставлено грунта | около 120 г |
| Досталось лаборатории ETH Zurich | половина грамма |
| Какие изотопы измеряли | железо, титан, хром |
| Возраст вещества | около 4,5 млрд лет |
| Период обращения Бенну вокруг Солнца | примерно 1,2 года |
| Сближения с Землей | примерно раз в 6 лет, до ~300 000 км |
Полграмма — это меньше, чем весит канцелярская скрепка. Но для масс-спектрометрии такой порции хватает, чтобы различить доли процента в соотношении изотопов.
Почему Бенну называют гибридом и при чем тут Юпитер?
Ранняя Солнечная система делилась на две «кухни». Ближе к Солнцу было жарко и сухо — там формировались каменистые тела вроде Земли. Дальше, за так называемой линией льда, вода замерзала, и вещество было богаче летучими соединениями. Изотопно эти два резервуара хорошо различимы.
По версии авторов, Бенну, Рюгу и CI-метеориты родились как раз около линии льда, где пыль из обеих зон смешивалась. Лед работал как клей: мелкие частицы слипались легче. А Юпитер, который начал расти примерно через миллион лет после рождения Солнца, мог стать частичным барьером. Его гравитация задерживала крупные частицы, а тонкая пыль просачивалась — и перемешивалась.
Эта схема заодно объясняет, почему в Бенну так много воды и органики и почему его элементный состав так похож на солнечный. Подчеркнем: роль Юпитера — гипотеза авторов, согласующаяся с данными, а не прямое наблюдение.
Почему это важно
Метеориты CI — главный эталон, по которому химики сверяют «исходный рецепт» Солнечной системы. Но они годами лежат на Земле, впитывают воду и окисляются. Образцы Бенну доставлены в герметичной капсуле, поэтому подтверждение их родства с CI дает ученым чистый эталон — и делает выводы о составе первичного вещества надежнее.
Факт для разговора: весь вывод о происхождении астероида шириной около полукилометра сделан по половине грамма пыли — примерно столько весит щепотка соли.
Опасен ли Бенну для Земли?
Новая работа об угрозе не говорит, но вопрос возникает у всех. По оценке NASA, опубликованной в 2021 году по данным OSIRIS-REx, вероятность столкновения Бенну с Землей до 2300 года — около 1 к 1750, а самая «рискованная» дата — 24 сентября 2182 года с шансом примерно 1 к 2700. То есть повода для тревоги нет, но наблюдение продолжается.
Что дальше?
Авторы хотят проверить, есть ли такой же изотопный отпечаток у других астероидов, и точнее понять, как Юпитер управлял потоками пыли. Следующая проверка — спутник Марса Фобос: японский аппарат MMX стартовал 20 октября 2026 года, к Марсу он прибудет в 2027-м, а капсула с грунтом вернется в 2031 году. Подробнее о миссии — в нашем материале о 10 граммах Фобоса. Шёнбэхлер уже планирует подать заявку в JAXA, чтобы получить часть этого вещества.
Тем временем в космосе работает и другой «геологический» зонд — NASA Psyche летит к металлическому астероиду; о нем мы писали в материале про 250 миллиньютонов тяги.
Фото: астероид Бенну, мозаика снимков OSIRIS-REx, архивное фото. NASA/Goddard/University of Arizona, общественное достояние, commons.wikimedia.org.
