約1ミリメートルの長さの暗いBennu粒子の顕微鏡画像明るいリン酸塩の殻があります。 右は壊れた小さな部分です。 出典：Lauretta＆Connolly et al。 (2024) Meteoritics & Planetary Science, doi:10.1111/maps.14227
ねじ（NASA）'S オシリレックス ミッションは、小惑星ベヌからサンプルを返し、太陽系の中核物質と水があった過去の痕跡が含まれていることを明らかにしました。 この発見は、初期の太陽系の条件と生命の潜在的な起源に関する貴重な洞察を提供します。
アリゾナ大学が率いるNASAのOSIRIS-RExミッションが、地球近くの小惑星Bennuからもたらされた岩石やほこりのサンプルを深く調査した結果、長い間待ってきた驚くべき事実が明らかになりました。
OSIRIS-RExサンプル分析チームは、Bennuが太陽系を形成した元の成分を含んでいることを発見しました。 小惑星のほこりは炭素と窒素、そして有機化合物が豊富であり、それらはすべて私たちが知っている生命体にとって不可欠な成分です。 サンプルにはリン酸マグネシウムナトリウムも含まれています。これは、Bennuの宇宙船が収集したリモートセンシングデータには表示されなかったため、研究チームにとって驚くべきことでした。 サンプルに存在することは、小惑星がずっと前に消えた小さくて原始的な海の世界から分離された可能性があることを示唆しています。
NASAのOSIRIS-RExミッションでは、サンプルリターンカプセルが2023年9月24日に国防省ユタ試験および訓練場で砂漠に着陸した直後に見えます。 このサンプルは、2020年10月にNASAのOSIRIS-REx宇宙船が小惑星ベヌから収集しました。 ソース: NASA/Keegan Barber
Bennuサンプルの旅行と配達
2016年9月8日に発射されたOrigins、Spectral Interpretation、Resource Identification、およびSecurity-Regolith Explorer宇宙船は、OSIRIS-RExという名前で地球近くの小惑星Bennuに移動し、表面の岩石とほこりのサンプルを収集しました。 OSIRIS-RExは、小惑星からサンプルを収集した最初のアメリカのミッションでした。 この宇宙船は、2023年9月24日に重量が4.3オンスまたは121.6グラムのサンプルを地球に届けました。
「数年後、ついにBennuのOSIRIS-RExサンプルを調べる機会がありました。 オシリレックス そしてArizona University of Lunar and Planetary Laboratoryの惑星科学リージェント教授です。 「この画期的な発見は、初期の太陽系に対する長年の疑問に対する答えを提供するだけでなく、居住可能な惑星として地球を形成するための新しい探求の道を開きます。探求しようとする私たちの願望を促進しました。」
Laurettaは次に掲載された論文の共著者です。 隕石学と惑星科学 小惑星サンプルの特性を詳細に説明する論文です。 この論文はまた紹介として機能します。 Bennu サンプルカタログサンプルに関する情報を公に利用できるオンラインリソースであり、科学者が自分の研究のためにサンプル資料を要求できる場所です。
「Lauretta博士とConnolly博士が主導したBennuのサンプルを説明する最初の論文の出版は、ミッションとLunar and Planetary Laboratoryの興味深いマイルストーンです」 UArizona Lunar and Planetary Laboratoryの責任者であり、惑星科学部の責任者であるMark Marleyは言いました。 「私たちの教授陣、科学者、学生は今後数年、数十年間このサンプルを研究し続けています。だとだけ想像できます。」
小惑星Bennuの岩とほこりを含むコンテナの1つのトップダウンビュー。 ハードウェアスケールはセンチメートルで示されています。 出典：NASA / Erika BlumenfeldとJoseph Aebersold
ベンヌの「水の多い過去」？
Bennuサンプル分析は、小惑星の構成に関する興味深い洞察を明らかにしました。 粘土鉱物、特に蛇紋岩が支配的なこのサンプルは、地球の中央海岸に見られる岩石の種類を反映しています。 地球の地殻の下の層であるマントルの物質が水と出会う場所です。
海水と地球マントルの物質との間のこれらの相互作用は粘土の形成をもたらし、炭酸塩、酸化鉄、硫化鉄を含むさまざまな鉱物を作り出します。 しかし、Laurettaは、Bennuサンプルで最も予想外の発見は、水溶性リン酸塩の存在であると述べた。 これらの化合物は、今日地球上に知られているすべての生命体の生化学成分です。
同様のリン酸塩が、2020年の日本航空宇宙探査機構のハヤブサ2任務で運ばれた小惑星のリューグサンプルでも発見されました。 しかし、ロレッタによると、ベヌサンプルで検出されたリン酸マグネシウムナトリウムは、岩の中に閉じ込められた他の鉱物の小さな泡のような内包物がなく、どんな隕石サンプルでも前例のない大きさの粒子があるという点で目立つと言われています。
ベンヌのサンプルでリン酸マグネシウムとリン酸ナトリウムが発見され、これらの元素がどのように結合したかについての地球化学的プロセスに関する疑問が提起され、ベンヌの歴史的状況に関する貴重な手がかりを提供しました。
「リン酸塩の存在と状態、そしてBennuの他の元素と化合物は、小惑星の水の多い過去を示唆しています」 Laurettaが言った。 「Bennuはかつてより湿った世界の一部だった可能性があります。しかし、この仮説にはさらなる調査が必要です。」
このベヌモザイクは、2年以上小惑星に近づいていたNASAのOSIRIS-REx宇宙船が観察した結果を使って作られました。 ソース: NASA/Goddard/University of Arizona
若い太陽系で
水と相互作用した歴史があるかもしれないにもかかわらず、ベヌはまだ化学的に原始的な小惑星のままであり、元素の比率は太陽と非常に似ています。
ロレッタは、「私たちが返したサンプルは今、地球上で最大の変化していない小惑星物質の貯蔵所です」と述べた。
小惑星の構成により、45億年前の太陽系の初期姿を垣間見ることができます。 岩は元の状態を保ち、作られた後に溶けたり再凝固したりせず、元の本質と古代の起源を確認します。
このアーティストのコンセプトは、OSIRIS-REx（Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer）宇宙船がTouch-And-Go Sample Arm MechanismまたはTAGSAMを使用して小惑星Bennuと接触する様子を示しています。 この任務は、ベンヌの表面コーティングサンプルを地球にうまく戻すことによって研究を進めました。 ソース：NASA
人生のコンポーネントに関するヒント
チームはまた、小惑星が炭素と窒素が豊富であることを確認しました。 これらの元素は、Bennuの物質が由来する環境と単純な元素を複雑な分子に変換した化学プロセスを理解するために重要であり、地球上の生命の基礎を築く可能性があります。
「この発見は、Bennuのような小惑星から物質を収集し研究することの重要性を強調しています。 「この物質は、太陽系形成の複雑な過程と地球からの生命の出現に寄与した可能性がある生物移転化学を解放する鍵を持っています。」
今後の計画
今後数ヶ月以内にアメリカと世界中の数十の研究室でヒューストンのNASAジョンソン宇宙センターでBennuサンプルの一部を受け取り、OSIRIS-RExサンプル分析チームは今後数年以内にBennuサンプルを説明する多くの科学論文を発表する予定です。
論文の共著者であり、サンプル分析チームを率いるミッションサンプル科学者であり、ニュージャージー州グラスバラにあるローワン大学教授であり、UArizonaの訪問研究科学者であるハラルド・コノリは、「ベヌのサンプルは誘惑的に美しい外国の岩石です」と述べました。 「毎週、OSIRIS-RExサンプル分析チームの分析は、地球と同様の惑星の起源と進化に重要な制約を置くのに役立つ新しい、時には驚くべき発見を提供します。」
参考文献：Dante S. Lauretta、Harold C. Connolly、Joseph E. Aebersold、Conel M. O'D。 Alexander、Ronald-L.の「実験室の小惑星（101955）Bennu：OSIRIS-RExから収集されたサンプルの特性」バルズ、ジェシカJ.バンス、ヘレナC.ベイツ、カリーナA.ベネット、ローリンブランチ、エリカH。ブルーメンフェルド、サイモンJ.クレメット、ジョージD.コーディ、ダニエラN.デラジュスティーナ、ジェイソンP.ドワーキン、スコットA.エクリー、ディオニシスI.ファウストゥコス、イアンA.フランキー、ダニエルP.グラビン、リチャードC.グリーンウッド、ピエールエネクール、ビクトリアE.ハミルトン、ドロレスH.ヒル、高広ヒロイ、カナ・イシマル、フレッドジョーダン、ハナH.カプラン、リンジーP.ケラー、アシュリーJ.キング、ピアスコエフォード、メリッサK.コントギアニス、ロアンル、ロバートJ.マッケ、ティモシーJ.マッコイ、ラルフE.ミリカン、イェンスナゾルカ、アンN.グエン、マウリジオパゾラ、アンザニーT.ポリト、ケビン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、および2024年6月26日、 隕石学と惑星科学。
DOI: 10.1111/maps.14227
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