Imagen microscópica de una partícula oscura de Bennu, de aproximadamente un milímetro de largo, con una costra de fosfato brillante. A la derecha hay un fragmento más pequeño que se ha desprendido. Crédito: De Lauretta y Connolly et al. (2024) Meteoritos y ciencia planetariadoi:10.1111/mapas.14227

El análisis de una muestra del asteroide Bennu encontró componentes esenciales para la vida y evidencia de un pasado acuoso, lo que ofrece información sobre los orígenes del sistema solar y la química prebiótica.

• Análisis inicial de la muestra del asteroide Bennu devuelta por NASA's OSIRIS-REx La misión reveló polvo rico en carbono, nitrógeno y compuestos orgánicos, todos los cuales son componentes esenciales para la vida tal como la conocemos. Dominada por minerales arcillosos, particularmente serpentinos, la muestra refleja el tipo de roca que se encuentra en las dorsales oceánicas de la Tierra.
• El fosfato de magnesio y sodio encontrado en la muestra sugiere que el asteroide puede haberse desprendido de un mundo oceánico antiguo, pequeño y primitivo. El fosfato fue una sorpresa para el equipo porque el mineral no había sido detectado por la nave espacial OSIRIS-REx mientras estaba en Bennu.
• Si bien se encontró un fosfato similar en la muestra del asteroide Ryugu entregada por JAXAEn la misión Hayabusa2 de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial en 2020, el fosfato de magnesio y sodio detectado en la muestra de Bennu destaca por su pureza (es decir, la ausencia de otros materiales incluidos en el mineral) y el tamaño de sus granos, sin precedentes en ningún meteorito. muestra.

Este mosaico de Bennu fue creado a partir de observaciones realizadas por la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA que estuvo cerca del asteroide durante más de dos años. Crédito: NASA/Goddard/Universidad de Arizona

Descubrimientos de la composición del asteroide Bennu

Los científicos esperaron ansiosamente la oportunidad de excavar la prístina muestra de 4,3 onzas (121,6 gramos) del asteroide Bennu, recolectada por la misión OSIRIS-REx (Orígenes, interpretación espectral, identificación de recursos y seguridad – Regolith Explorer) de la NASA desde que fue entregada. Tierra el otoño pasado. Esperaban que el material contuviera secretos sobre el pasado del sistema solar y la química prebiótica que pudo haber conducido al origen de la vida en la Tierra. Un análisis inicial de la muestra de Bennu, publicado recientemente en Meteoritos y ciencia planetariademuestra que este entusiasmo estaba justificado.

El equipo de análisis de muestras de OSIRIS-REx descubrió que Bennu contiene los ingredientes originales que formaron nuestro sistema solar. El polvo del asteroide es rico en carbono y nitrógeno, así como en compuestos orgánicos, todos los cuales son componentes esenciales para la vida tal como la conocemos. La muestra también contiene fosfato de magnesio y sodio, lo que sorprendió al equipo de investigación porque no se había visto en los datos de teledetección recopilados por la nave espacial en Bennu. Su presencia en la muestra sugiere que el asteroide puede haberse desprendido de un mundo oceánico primitivo, diminuto y desaparecido hace mucho tiempo.

Una vista de ocho bandejas de muestras que contienen el material final del asteroide Bennu. Se arrojaron polvo y rocas en las bandejas desde la placa superior del cabezal del mecanismo de adquisición de muestras Touch-and-Go (TAGSAM). De esta fuga se recogieron 51,2 gramos, lo que eleva la masa final de la muestra del asteroide a 121,6 gramos. Crédito: NASA/Erika Blumenfeld y Joseph Aebersold

El análisis de la muestra de Bennu reveló información intrigante sobre la composición del asteroide. Dominada por minerales arcillosos, particularmente serpentinos, la muestra refleja el tipo de roca que se encuentra en las dorsales oceánicas de la Tierra, donde el material del manto, la capa debajo de la corteza terrestre, encuentra agua.

Esta interacción no sólo da como resultado la formación de arcilla; también da lugar a una variedad de minerales como carbonatos, óxidos de hierro y sulfuros de hierro. Pero el descubrimiento más inesperado es la presencia de fosfatos solubles en agua. Estos compuestos son componentes de la bioquímica de toda la vida conocida en la Tierra en la actualidad.

Aunque se encontró un fosfato similar en la muestra del asteroide Ryugu entregada por la misión Hayabusa2 de la JAXA (Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial) en 2020, el fosfato de sodio y magnesio detectado en la muestra de Bennu destaca por su pureza, es decir, por la ausencia de otros materiales en el mineral y por el tamaño de sus granos, sin precedentes en cualquier muestra de meteorito.

Una pequeña fracción de la muestra del asteroide Bennu devuelta por la misión OSIRIS-REx de la NASA, mostrada en imágenes de microscopio. El panel superior izquierdo muestra una partícula oscura de Bennu, de aproximadamente un milímetro de largo, con una corteza exterior de fosfato brillante. Los otros tres paneles muestran vistas progresivamente ampliadas de un fragmento de la partícula que se desprendió a lo largo de una vena brillante que contiene fosfato, capturada por un microscopio electrónico de barrido. Crédito: De Lauretta y Connolly et al. (2024) Meteoritos y ciencia planetariadoi:10.1111/mapas.14227

El descubrimiento de fosfatos de magnesio y sodio en la muestra de Bennu plantea dudas sobre los procesos geoquímicos que concentraron estos elementos y proporciona pistas valiosas sobre las condiciones históricas de Bennu.

«La presencia y el estado de los fosfatos, junto con otros elementos y compuestos en Bennu, sugieren un pasado acuoso para el asteroide», dijo Dante Lauretta, coautor principal del artículo e investigador principal de OSIRIS-REx en la Universidad de Arizona, Tucson. . “Bennu potencialmente podría haber sido parte de un mundo más húmedo. Aunque esta hipótesis requiere más investigación”.

«OSIRIS-REx nos dio exactamente lo que esperábamos: una muestra de asteroide grande, prístina, rica en nitrógeno y carbono de un mundo anteriormente húmedo», dijo Jason Dworkin, coautor del artículo y científico del proyecto OSIRIS-REx en el vuelo espacial Goddard. Centro de la NASA en Greenbelt, Maryland.

La nave espacial OSIRIS-REx de la NASA abandona la superficie del asteroide Bennu después de recolectar una muestra. Crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA/CI Lab/SVS

A pesar de su posible historia de interacción con el agua, Bennu sigue siendo un asteroide químicamente primitivo, con proporciones elementales muy similares a las del Sol.

«La muestra que devolvimos es el mayor depósito de material de asteroide inalterado en la Tierra en la actualidad», dijo Lauretta.

Esta composición ofrece una idea de los primeros días de nuestro sistema solar, hace más de 4.500 millones de años. Estas rocas han mantenido su estado original, no habiéndose fundido ni resolidificado desde su creación, afirmando sus orígenes antiguos.

El equipo confirmó que el asteroide es rico en carbono y nitrógeno. Estos elementos son cruciales para comprender los entornos donde se originaron los materiales de Bennu y los procesos químicos que transformaron elementos simples en moléculas complejas, sentando potencialmente las bases para la vida en la Tierra.

«Estos hallazgos resaltan la importancia de recolectar y estudiar material de asteroides como Bennu, especialmente material de baja densidad que normalmente se quemaría al entrar en la atmósfera de la Tierra», dijo Lauretta. «Este material contiene la clave para desbloquear los intrincados procesos de formación del sistema solar y la química prebiótica que puede haber contribuido al surgimiento de la vida en la Tierra».

Docenas de otros laboratorios en los Estados Unidos y en todo el mundo recibirán partes de la muestra de Bennu del Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston en los próximos meses, y se esperan muchos más artículos científicos que describan los análisis de la muestra de Bennu en los próximos años desde el Equipo de Análisis de Muestras OSIRIS-REx.

«Las muestras de Bennu son rocas extraterrestres tentadoramente hermosas», dijo Harold Connolly, coautor principal del artículo y científico de muestras de la misión OSIRIS-REx en la Universidad Rowan en Glassboro, Nueva Jersey. «Cada semana, el análisis realizado por el equipo de análisis de muestras OSIRIS-REx proporciona descubrimientos nuevos y a veces sorprendentes que están ayudando a imponer importantes limitaciones al origen y la evolución de planetas similares a la Tierra».

Lanzada el 8 de septiembre de 2016, la nave espacial OSIRIS-REx viajó al asteroide cercano a la Tierra Bennu y recogió una muestra de rocas y polvo de la superficie. OSIRIS-REx, la primera misión estadounidense en recolectar una muestra de un asteroide, entregó la muestra a la Tierra el 24 de septiembre de 2023.

Referencia: “Asteroide (101955) Bennu en el laboratorio: Propiedades de la muestra recolectada por OSIRIS-REx” por Dante S. Lauretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Aebersold, Conel M. O'D. Alexander, Ronald-L. Ballouz, Jessica J. Barnes, Helena C. Bates, Carina A. Bennett, Laurinne Blanche, Erika H. Blumenfeld, Simon J. Clemett, George D. Cody, Daniella N. DellaGiustina, Jason P. Dworkin, Scott A. Eckley, Dionysis I. Foustoukos, Ian A. Franchi, Daniel P. Glavin, Richard C. Greenwood, Pierre Haenecour, Victoria E. Hamilton, Dolores H. Hill, Takahiro Hiroi, Kana Ishimaru, Fred Jourdan, Hannah H. Kaplan, Lindsay P. Keller, Ashley J. King, Piers Koefoed, Melissa K. Kontogiannis, Loan Le, Robert J. Macke, Timothy J. McCoy, Ralph E. Milliken, Jens Najorka, Ann N. Nguyen, Maurizio Pajola, Anjani T. Polit, Kevin Righter, Heather L. Roper, Sara S. Russell, Andrew J. Ryan, Scott A. Sandford, Paul F. Schofield, Cody D. Schultz, Laura B. Seifert, Shogo Tachibana, Kathie L. Thomas-Keprta, Michelle S. Thompson, Valerie Tu, Filippo Tusberti, Kun Wang, Thomas J. Zega, CWV Wolner y 26 de junio de 2024. Meteoritos y ciencia planetaria.
DOI: 10.1111/mapas.14227

El Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, proporcionó gestión general de la misión, ingeniería de sistemas y seguridad y garantía de la misión para OSIRIS-REx. Dante Lauretta de la Universidad de Arizona, Tucson, es el investigador principal. La universidad lidera el equipo científico y la planificación de la observación científica y el procesamiento de datos de la misión. Lockheed Martin Space en Littleton, Colorado, construyó la nave espacial y proporcionó operaciones de vuelo. Goddard y KinetX Aerospace fueron responsables de la navegación de la nave espacial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx está curado por NASA Johnson. Las asociaciones internacionales en esta misión incluyen el instrumento altímetro láser OSIRIS-REx de la CSA (Agencia Espacial Canadiense) y la colaboración científica de muestras de asteroides con la misión Hayabusa2 de JAXA. OSIRIS-REx es la tercera misión del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington.