Am 24. September 2023 ließ die NASA-Raumsonde OSIRIS-REx eine Kapsel mit makellosem kohlenstoffhaltigem Regolith aus dem erdnahen Asteroiden Bennu auf die Erde fliegen. Diese Proben wurden gewonnen, nachdem die Sonde eine beeindruckende siebenjährige Rundreise durch das Sonnensystem absolviert hatte.
Seit der Ankunft dieser Weltraumgesteinsstücke (um genau zu sein etwa 120 Gramm Probe) warten Wissenschaftler sehnsüchtig auf eine Analyse der Proben, die uns Aufschluss darüber geben könnte, welche Moleküle sich in Bennu befinden. Sie hofften, Hinweise auf die Geschichte unseres Sonnensystems zu finden, da Bennu anwesend gewesen sein müsste, als unsere kosmische Nachbarschaft zusammenkam, sowie präbiotische Moleküle, die Aufschluss über den Ursprung des Lebens auf der Erde geben könnten. Es ist möglich, so haben viele Experten spekuliert, dass diese Proben Samen anderer wesentlicher Inhaltsstoffe wie Wasser enthalten könnten, die zur Bewohnbarkeit der Erde beigetragen hätten, wenn sie auch auf unserem Planeten gelandet wären.
„Die von uns zurückgegebene Probe stellt derzeit das größte Reservoir an unverändertem Asteroidenmaterial auf der Erde dar“, sagte Dante Lauretta, Co-Senior-Autor der Arbeit und Hauptforscher von OSIRIS-REx an der Universität von Arizona bis Tucson. Stellungnahme.
Während erste Studien tatsächlich darauf hindeuteten, dass OSIRIS-REx-Proben wies Spuren von Kohlenstoff und Wasser aufDie jüngste und unerwartete Entdeckung des Teams von Natriummagnesiumphosphat ist vielleicht sogar noch bemerkenswerter. Es ist eine ionische Verbindung, die aus dem Magnesiumkation (Mg2+) und dem Phosphatanion (PO43-) besteht.
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Auf der Erde kommt Magnesiumnatriumphosphat in bestimmten Mineralien und geologischen Formationen sowie in lebenden Organismen vor, wo es in verschiedenen biochemischen Prozessen vorkommt und Bestandteil von Knochen und Zähnen ist. Laut einer Pressemitteilung der NASA überraschte seine Anwesenheit auf Bennu das Forschungsteam jedoch, da er in den Fernerkundungsdaten der OSIRIS-REx-Sonde vor der Probenentnahme nicht sichtbar war. Das Team sagt, seine Anwesenheit „deutet darauf hin, dass sich der Asteroid möglicherweise aus einer primitiven, winzigen, längst ausgestorbenen Meereswelt gelöst hat“.
„Das Vorhandensein und der Zustand von Phosphaten sowie anderen Elementen und Verbindungen auf Bennu lassen auf eine wässrige Vergangenheit des Asteroiden schließen“, sagte Lauretta. „Bennu könnte möglicherweise Teil einer feuchteren Welt gewesen sein. Allerdings bedarf diese Hypothese weiterer Untersuchungen.“
Die Raumsonde OSIRIS-REx hat am 20. Oktober 2020 mithilfe ihres Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM), zu dem ein spezieller Probenahmekopf an einem Gelenkarm gehört, eine Probe des Bennu-Regolithen entnommen. Bennu ist ein kleiner Asteroid vom Typ B, der ein relativ seltener kohlenstoffhaltiger Asteroid ist. “[Bennu] „Die Erde wurde zum Teil als Missionsziel ausgewählt, weil Teleskopbeobachtungen auf eine primitive kohlenstoffhaltige Zusammensetzung und wasserführende Mineralien hindeuteten“, sagte das Team in seiner Arbeit.
Die Probe wurde an einem Ort mit dem Spitznamen „Nightingale“ gesammelt, der sich im Hokioi-Krater befindet, einem Einschlagsgebiet auf der Nordhalbkugel von Bennu mit einem Durchmesser von etwa 20 Metern (66 Fuß).
Eine weitere Analyse der Proben ergab, dass der vorherrschende Bestandteil der Regolithprobe Magnesium-haltige Schichtsilikate sind, vor allem Serpentin und Smektit – Gesteinsarten, die typischerweise in den Mittelgebirgsmeeren der Erde vorkommen. Ein Vergleich dieser Serpentinite mit ihren terrestrischen Gegenstücken bietet mögliche Einblicke in Bennus geologische Vergangenheit. „Das gibt Hinweise auf die wässrige Umgebung, in der sie entstanden sind“, schrieb das Team.
Obwohl Bennus Oberfläche im Laufe der Zeit möglicherweise durch Wasser verändert wurde, weist sie noch immer einige der antiken Merkmale auf, von denen Wissenschaftler glauben, dass sie in den frühen Tagen des Sonnensystems vorhanden waren. Bennus Oberflächenmaterialien enthalten noch einige ursprüngliche Merkmale der Gas- und Staubwolke, aus der die Planeten unseres Sonnensystems entstanden sind und die als protoplanetare Scheibe bekannt ist.
Die Studie des Teams bestätigte auch, dass der Asteroid reich an Kohlenstoff, Stickstoff und einigen organischen Verbindungen ist, die neben Magnesiumphosphat wesentliche Bestandteile des Lebens, wie wir es auf der Erde kennen, sind.
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„Diese Ergebnisse unterstreichen, wie wichtig es ist, Materialien von Asteroiden wie Bennu zu sammeln und zu untersuchen – insbesondere Materialien geringer Dichte, die normalerweise beim Eintritt in die Erdatmosphäre verglühen“, sagte Lauretta. „Dieses Material ist der Schlüssel zur Aufklärung der komplexen Prozesse der Entstehung des Sonnensystems und der präbiotischen Chemie, die möglicherweise zur Entstehung des Lebens auf der Erde beigetragen haben.“
Zusätzlich zu den wichtigen wissenschaftlichen Entdeckungen, die während dieser Mission gemacht wurden, unterstreicht dies die Bedeutung der Probenrückführung für die Aufklärung der geologischen und geochemischen Feinheiten von Asteroiden wie Bennu sowie ihrer Auswirkungen auf die Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems.
„Die Daten, die wir hier präsentiert haben, sind nur die Spitze des Eisbergs: Es gibt wahrscheinlich mehr über die Probe, die wir nicht wissen, als wir wissen“, schlussfolgerten die Wissenschaftler.