Rešena misterija nastanka asteroida Benu: „Razlikuje se od svih drugih asteroida, meteorita i planeta“
Poreklo asteroida Benu je iznenađujuće. On nije nastao u dalekim delovima Sunčevog sistema, već je njegovo matično telo nastalo u posebnoj prelaznoj zoni blizu linije zamrzavanja vode, gde su temperature bile dovoljno niske da se voda zaledi, u vreme kad je sam Jupiter još bio u fazi rasta. To su pokazale najnovije analize uzoraka donetih na Zemlju u spektakularnoj misiji OSIRIS-REKS 2023. godine, saopštio je ETH Cirih.
Benu obiđe oko Sunca jednom na svake 1,2 godine i približava se Zemlji svakih šest godina, kada je na udaljenosti od oko 300.000 kilometara. Američka agencija NASA iskoristila je to da prikupi materijal sa tog nebeskog tela, što je urađeno 2023, a sonda sa uzorcima sletela je u pustinju Jute 23. septembra 2023. Mali, ali dragoceni deo tog tereta stigao je do ETH Ciriha – Marija Šenbehler, profesorka izotopske geohemije, dobila je pola grama za analizu.
Preporučujemo
Na ranču pronađen savršeno očuvani ti-reks: Detalji su tajna, ali menja se sve što se znalo o „kralju tirana“
Oliver šetao poljem kad je detektor počeo da pišti: Našao neverovatno blago – čak 934 srebrna denara
Istraživanja su sada završena, a rezultati su upravo objavljeni u žurnalu Science Advances. Oni ne otkrivaju samo hemijski otisak minerala sa Benua, već pružaju i nove uvide u to kako je nastao naš Sunčev sistem.
„Otisak prsta“ i bliski srodnici
Istraživači sa ETH analizirali su izotope gvožđa, titanijuma i hroma. Izotopi su atomi istog elementa koji se neznatno razlikuju po masi. Zajedno, oni stvaraju prepoznatljiv „otisak prsta“ koji istraživači mogu koristiti da odrede poreklo i, u određenoj meri, starost asteroida.
Ova merenja pokazuju da su titanijum i gvožđe ravnomerno raspoređeni širom Benua. Ona takođe otkrivaju da Benu ima bliske srodnike: asteroid Rjugu i takozvane CI meteorite, klasu primitivnih kamenih tela bogatih ugljenikom, koja se veoma retko nalaze na Zemlji. Sva tri nebeska tela dele sličan izotopski otisak, što ukazuje na to da su nastala iz istog rezervoara kosmičke prašine. Takođe se značajno razlikuju po svom izotopskom sastavu od drugih poznatih asteroida, grupa meteorita i planeta.
Gde i kako je Benu nastao?
Naučnici su dosad pretpostavljali da su asteroidi poput Benua nastali u spoljašnjim regionima Sunčevog sistema, verovatno na istom mestu gde su nastale komete. Iako se smatralo da je Benu nastao relativno kasno u evoluciji našeg Sunčevog sistema, novi podaci opovrgavaju obe ideje.
Najverovatniji scenario je da je rodno mesto Benua, Rjugua i CI meteorita bilo blizu linije zamrzavanja vode. Ova granica označava tačku na kojoj se vodena para ledi. Ovde su se, pre 4,5 milijardi godina, dok se Sunčev sistem još oblikovao, mešali materijali iz njegovih unutrašnjih i spoljašnjih regiona. Led je, zauzvrat, delovao kao „lepak“, vezujući najfinije čestice prašine.
- Benu je hibrid: materijal nije jasno povezan ni sa unutrašnjim ni sa spoljašnjim Sunčevim sistemom - kaže Šenbehlerova.
On nosi karakteristike oba regiona – i formiran je u specifičnoj zoni u kojoj su se mešali tokovi materijala iz oba regiona.
Novi scenariji
Marija Šenbehler i njeni koautori predlažu sledeći scenario: oni ključnu ulogu u formiranju ovih nebeskih tela pripisuju Jupiteru. Ovaj gasoviti džin nastao je u veoma ranoj fazi, do milion godina od rođenja našeg Sunca, iz oblaka prašine usled gravitacionih sila. Kružni disk prašine i gasa, uključujući vodeni led, formirao se oko centralne zvezde, unutar kojeg su planete i asteroidi dobijali oblik kroz proces akrecije.
Zbog svog brzog rasta, Jupiter je delovao kao „mostni stub“ unutar ovog diska: blokirao je većinu krupnog materijala, dok je fina prašina iz različitih regiona kružnog diska strujala oko njega i ravnomerno se mešala u prelaznoj zoni blizu granice zamrzavanja vode. Prekursori Benua, Rjugua i CI meteorita naknadno su formirani u ovom regionu.
Sunčeva prašina i led
Ovaj scenario takođe objašnjava zašto je materijal Benua bogat vodom: led u blizini je ispario, a deo vodene pare se ponovo kondenzovao upravo u regionu gde je Benu nastao. Istovremeno, Jupiterov zaštitni uticaj osigurao je da se Benu formira uglavnom od fine prašine. To objašnjava zašto je materijal Benua hemijski toliko sličan Suncu: fina prašina koja je kružila u disku oko mladog Sunca bila je temeljno promešana – pomalo kao fina kućna prašina, koja vremenom jednostavno završi svuda.
- Benu nam možda pruža najbolji uvid u originalnu mešavinu hemijskih elemenata od kojih su na kraju izgrađene stenovite planete - navodi Šenbehler.
Benu je veoma primordijalan asteroid. Njegov materijal datira iz vremena rađanja našeg Sunčevog sistema pre oko 4,5 milijardi godina i od tada se gotovo nije promenio.
Sprovođenjem geohemijske analize Benua, istraživači unapređuju naše razumevanje o tome kako je nastao naš Sunčev sistem i pod kojim uslovima su se formirale planete. Zbog činjenice da je asteroid bogat vodom i organskim materijalom, on takođe pruža važne delove slagalice o tome kako je mlada Zemlja stekla gradivne blokove života.
Uzorci sa Fobosa
- Sada se pitamo da li drugi asteroidi imaju isti izotopski potpis kao Benu i Rjugu - dodaje Šenbehlerova.
Takođe ostaje nejasno u kojoj meri je mladi Jupiter doprineo tome da se grupišu samo čestice fine prašine. Dalja istraživanja će pomoći da se razjasni ova slika.
Analize materijala sa Benua su završene. Profesorka sa ETH sada željno iščekuje japansku misiju povratka uzoraka sa Marsovog satelita Fobosa, čije je lansiranje planirano za kraj oktobra ove godine.
- Bilo bi uzbudljivo dobiti i taj materijal za analizu u mojoj laboratoriji – rekla je ona.
Ona će se prijaviti japanskoj svemirskoj agenciji JAXA. Međutim, biće joj potrebno mnogo strpljenja: kapsula sa materijalom sa Fobosa neće se vratiti na Zemlju pre 2031. godine.
(Telegraf Nauka/ETH Zürich)