Glavni CeresCeres ima na sebi še več organskih molekul kot prej

Ceres ima na sebi še več organskih molekul kot prej

Ceres : Ceres ima na sebi še več organskih molekul kot prej

Marca 2015 je misija NASA s Dawn postala prvo vesoljsko plovilo, ki je obiskalo protoplanet Ceres, največje telo v glavnem pasu asteroidov. To je bilo tudi prvo vesoljsko plovilo, ki je obiskalo pritlikav planet, saj je prispelo nekaj mesecev, preden je misija New Horizons opravila zgodovinsko letenje Plutona. Od takrat je Dawn veliko razkril o Ceres, kar znanstvenikom pomaga razumeti zgodnjo zgodovino Osončja.

Lani so znanstveniki z NASA- ino misijo Dawn naredili presenetljivo odkritje, ko so v površjih Ceres odkrili zapletene verige molekul ogljika - organskega materiala, bistvenega pomena za življenje. Zdaj pa se zahvaljujoč novi raziskavi, ki jo je izvedla skupina raziskovalcev z univerze Brown (s podporo NASA), zdi, da ti obliži vsebujejo več organskega materiala, kot se je prej mislilo.

Nove ugotovitve so bile nedavno objavljene v znanstveni reviji Geophysical Research Letters pod naslovom "Nove omejitve obilja in sestave organske snovi na cerezi". Študijo je vodila podoktorska raziskovalka Hannah Kaplan na univerzi Brown s pomočjo Ralpha E. Millikena in Conel M. O'D. Alexander - docent na univerzi Brown in raziskovalec iz Carnegiejeve institucije v Washingtonu.

Nova analiza podatkov o misiji Dawn kaže, da bi bile te organske lastnosti obilnejše, kot so sprva mislili. Zasluge: NASA / upodablja Hannah Kaplan

Zadevni organski materiali so znani kot "alifatika", vrsta spojine, kjer ogljikovi atomi tvorijo odprte verige, ki so običajno vezane na kisik, dušik, žveplo in klor. Če sem pravičen, prisotnost organskega materiala na Ceres ne pomeni, da telo podpira življenje, saj lahko takšne molekule nastanejo iz nebioloških procesov.

Alifatiko so zaznali tudi na drugih planetih v obliki metana (na Marsu in zlasti na največji luni Saturna, Titanu). Kljub temu pa takšne molekule ostajajo bistveni gradnik življenja in njihova prisotnost pri Ceres sproža vprašanje, kako so prišli tja. Znanstvenike kot take zanima, kako je ta in drugi bistveni življenjski elementi (na primer voda) razporejeni po celotnem Osončju.

Ker je Ceres obilna tako z organskimi molekulami kot tudi z vodo, sproža nekaj zanimivih možnosti glede protoplaneta. Rezultati te študije in uporabljene metode bi lahko zagotovili tudi predlogo za razlago podatkov za prihodnje misije. Kot je v nedavnem sporočilu za javnost univerze Brown pojasnila dr. Kaplan, ki je vodila raziskavo med dokončnim doktoratom na Brownu:

"V tem prispevku je razvidno, da lahko dobite resnično različne rezultate, odvisno od vrste organskega materiala, ki ga uporabljate za primerjavo in razlago podatkov Ceres. To je pomembno ne samo za Ceres, ampak tudi za misije, ki bodo kmalu raziskovale asteroide, ki lahko vsebujejo tudi organski material. "

Izboljšana barvno sestavljena slika, narejena s podatki iz okvirjne kamere na NASA-inem vesoljskem vesolju Dawn, prikazuje območje okoli kraterja Ernutet. Zasluge: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

Prvotno odkritje organskih snovi na Ceresu se je zgodilo leta 2017, ko je mednarodna skupina znanstvenikov analizirala podatke iz vidnega in infrardečega spektrometra za misijo Dawn (VIRMS). Podatki, ki jih ponuja ta instrument, so pokazali prisotnost teh ogljikovodikov v območju 1000 km² okoli kraterja Ernutet, ki se nahaja na severni polobli Ceres in meri v premeru približno 52 km (32 milj).

Da bi dobili predstavo o obilnosti organskih spojin, je prvotna raziskovalna skupina primerjala podatke VIRMS s spektri, pridobljenimi v laboratoriju iz zemeljskih kamnin, s sledovi organskega materiala. Iz tega so sklepali, da lahko med 6 in 10% spektralnega podpisa, ki je bil odkrit na Ceresu, razloži organsko snov.

Prav tako so domnevali, da so molekule endogenega izvora, kar pomeni, da izvirajo iz protoplaneta. To je bilo skladno s prejšnjimi raziskavami, ki so pokazale znake hidortermalne aktivnosti na Ceres, pa tudi druge, ki so odkrile hidrirane minerale, ki vsebujejo amoniak, vodni led, karbonate in soli - vse to je nakazovalo, da ima Ceres notranje okolje, ki lahko podpira prebiotično kemijo .

Toda Kaplan in njeni sodelavci so zaradi študije podatke ponovno pregledali z uporabo drugega standarda. Namesto da bi se za primerjanje oprli na zemeljske kamnine, so se odločili pregledati nezemeljski vir. V preteklosti se je pokazalo, da nekateri meteoriti - denimo ogljikovi hondriti - vsebujejo organski material, ki je nekoliko drugačen od tistega, ki ga poznamo tukaj na Zemlji.

Umetnikova predstavitev misije Dawn ob pristopu k protoplanetu Ceres. Zasluge: NASA / JPL

Po ponovnem pregledu spektralnih podatkov s tem standardom je Kaplanova in njena ekipa ugotovila, da se organske snovi, ki so jih našli na Ceresu, razlikujejo od njihovih zemeljskih kolegic. Kot je pojasnil Kaplan:

"Ugotovimo, da če podatke Ceres modeliramo z uporabo nezemeljske organske snovi, ki je morda ustreznejši analog kot tista, ki jo najdemo na Zemlji, potem potrebujemo na Ceresu veliko več organske snovi, da razložimo moč spektralne absorpcije, ki jo vidimo tam. Ocenjujemo, da kar 40 do 50 odstotkov spektralnega signala, ki ga vidimo na Ceresu, razloži organsko. To je velika razlika v primerjavi s šestimi do 10 odstotki, o katerih so poročali prej na podlagi prizemnih organskih spojin. "

Če so koncentracije organskega materiala res tako visoke, se porajajo nova vprašanja, od kod prihaja. Medtem ko je prvotna skupina za odkrivanje trdila, da ima poreklo endogenega izvora, nova raziskava kaže, da jo je verjetno prinesel organski bogat komet ali asteroid. Po eni strani so visoke koncentracije na površini Ceres bolj v skladu z vplivom kometa.

To je posledica dejstva, da imajo kometi bistveno večje notranje številčnosti organskih snovi v primerjavi s primitivnimi asteroidi, podobno kot 40-50-odstotna številka, ki jo kaže ta študija za te lokacije na Ceresu. Vendar bi bila večina teh organskih snovi uničena zaradi vročine udarca, kar ostaja vprašanje, kako so tam prišli do nekaj skrivnosti.

Podatki o vesoljskih plovilih zore prikazujejo območje okoli kraterja Ernutet, kjer so bile odkrite organske koncentracije (označene z "a" do "f"). Barvno označevanje prikazuje moč pasu absorpcije organskih snovi, toplejše barve pa kažejo na najvišje koncentracije. Zasluge: NASA / JPL-Caltech / UCLA / ASI / INAF / MPS / DLR / IDA

Če se pojavijo endogeni, je vprašanje, kako so se na severni polobli pojavile tako visoke koncentracije. Kot je pojasnil Ralph Milliken:

Če so organske snovi narejene na Ceresu, potem verjetno še vedno potrebujete mehanizem, da ga koncentrirate na teh specifičnih lokacijah ali vsaj, da ga ohranite na teh mestih. Ni jasno, kaj bi lahko bil ta mehanizem. Ceres je očitno fascinanten predmet in razumevanje zgodbe in izvora organske v teh krajih in drugod na Ceres bo verjetno zahtevalo prihodnje misije, ki lahko analizirajo ali vrnejo vzorce.

Glede na to, da je glavni asteroidni pas sestavljen iz materiala, preostalega od nastanka osončja, se pričakuje, da bo določitev, od kod prihajajo te organske snovi, osvetlila, kako so se organske molekule zgodaj v zgodovini distribuirale po Osončju. Medtem raziskovalci upajo, da bo ta študija obveščala o prihajajočih vzorčnih misijah na skoraj zemeljske asteroide (NEA), za katere se domneva, da gostijo tudi minerale in organske spojine, ki vsebujejo vodo.

Sem spadajo japonsko vesoljsko plovilo Hayabusa2, ki naj bi v asteroid Ryugu prispelo čez nekaj tednov, in NASA s OSIRIS-REx misija, ki naj bi avgusta doletela asteroid Bennu. Kaplan je trenutno član znanstvene skupine z misijo OSIRIS-REx in upa, da bo študija Dawn pripomogla, da bo misija OSIRIS-REx misija zaznamovala okolje Bennu .

Mislim, da je delo, ki je zajelo to študijo, ki je vključevalo nove laboratorijske meritve pomembnih komponent primitivnih meteoritov, lahko zagotovilo okvir, kako bolje interpretirati podatke o asteroidih in vzpostaviti povezave med opazovanji vesoljskih plovil in vzorci v naši zbirki meteoritov, je rekla. Kot novega člana ekipe OSIRIS-REx, me je še posebej zanimalo, kako bi to lahko veljalo za našo misijo.

Misija New Horizons naj bi se tudi 1. januarja 2019. srečala s predmetom Kuiperjevega pasu (KBO) 2014 MU69 med temi in drugimi študijami starodavnih objektov v našem Osončju, da ne omenjam medzvezdja asteroidi, ki jih prvič zaznamo zgodovina Osončja (in sam nastanek življenja) počasi postaja bolj jasna.

Nadaljnje branje: Univerza Brown, Pisma o geofizičnih raziskavah

Kategorija:
Nadgradnja NASA-jevega orkana MicroSat flote do hidravlične črpalke do 15. decembra - Prenos v živo
Tri leta je minilo, odkar imamo Supernovo tako blizu