Пыль с астероида Рюгу успешно доставлена на Землю

6 декабря по местному времени японский космический аппарат "Хаябуса-2" (Hayabusa2), находясь на высоте 200 километров над поверхностью Земли, сбросил капсулу, которая упала в глубине австралийского материка.
Внутри этой капсулы находится один из самых ценных грузов в Солнечной системе: реголитная пыль, которую космический аппарат собрал в начале этого года с поверхности астероида Рюгу.

До конца 2021 года Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) разошлёт образцы с Рюгу шести группам учёных по всему миру, которые при помощи различных методов будут исследовать эти древние космические породы, чтобы больше узнать об их происхождении.

В одну из групп исследователей войдут учёные из Аналитической лаборатории астробиологии при Центре космических полетов имени Годдарда.
Они планируют использовать самые передовые инструменты, похожие на те, которые применяются в лабораториях судебной экспертизы для раскрытия преступлений.
Однако вместо криминалистики учёные НАСА займутся исследованием космических пород в поисках молекулярных доказательств, которые помогут им собрать воедино историю Солнечной системы на заре её существования.

"Мы пытаемся лучше понять эволюцию Земли, - сообщает Джейсон П. Дворкин, директор Аналитической лаборатории астробиологии. - Каким образом от диска газа и пыли, который окружал наше формирующееся Солнце, эволюция дошла до развития жизни на Земле?"
Дворкин является членом международной глобальной команды учёных, которые будут исследовать образцы с астероида Рюгу в поисках органических соединений, которые могут быть предшественниками жизни на нашей планете.

Рюгу - древний фрагмент более крупного астероида, который образовался в газопылевом облаке, породившем нашу Солнечную систему.
Это интересный тип астероидов, богатых углеродом, который является важным элементом для развития жизни.

Когда Дворкин и его команда следующим летом получат свою долю образцов с Рюгу, они будут искать органические соединения на основе углерода, чтобы лучше понять, как образовались эти вещества, а затем распространились по всей Солнечной системе.

К органическим соединениям, представляющим интерес для астробиологов, относятся аминокислоты, которые входят в состав сотен тысяч белков, ответственных за выполнение некоторых из наиболее важных функций жизни, таких как создание новой ДНК.
Изучая различия в типах и количествах аминокислот, сохранившихся в космических породах, учёные могут получить представление о формировании этих молекул.

Реголит с астероида Рюгу, который находится в настоящее время на расстоянии 15 миллионов километров от Земли, - это один из наиболее безупречно сохранившихся космических материалов, которые когда-либо попадали в руки учёных.
Это всего лишь второй образец, собранный с астероида в космосе и доставленный на Землю.

До этого в 2010 году в рамках первой в истории миссии JAXA по забору образцов с астероида на Землю было доставлено немного реголита с астероида Итокава.
В 2006 году получен небольшой образец с кометы Wild-2 в ходе миссии НАСА Stardust.
В 2023 году аппарат НАСА OSIRIS-REx доставит на Землю не менее сотни граммов реголита с астероида Бенну, который практически не изменился в течение миллиардов лет своего пребывания в космосе.

"Наша конечная цель - понять процессы образования органических соединений во внеземной среде, - объясняет Хироши Нараока, профессор геохимии из Университета Кюсю в Фукуоке (Япония) и руководитель научной глобальной группы "Хаябуса-2", которая займётся анализом органического состава Рюгу. - Поэтому мы хотим проанализировать многие органические соединения, в том числе аминокислоты, соединения серы и соединения азота, чтобы воссоздать историю типов органического синтеза, происходящего в астероидах".

Исследовав химический состав Рюгу, учёные смогут сравнить его с астероидом Бенну, местом успешного забора образцов космическим аппаратом OSIRIS-REx, который ненадолго соприкоснулся с поверхностью астероида 20 октября 2020 года.

"У этих двух астероидов похожие формы, но Бенну, судя по всему, имеет гораздо больше свидетельств наличия воды и органических соединений в прошлом, - сообщает Дворкин, чья лаборатория должна получить несколько граммов реголита с Бенну. - Будет очень интересно их сравнить, учитывая, что они произошли от разных родительских тел в поясе астероидов и имеют различную историю".


Анализ частиц астероидов требует большой практики

Анализ реголита с Рюгу будет одним из самых сложных проектов для астрохимиков из Центра Годдарда. Им придётся работать с минимальным количеством проб.
Ожидается, что аппарат "Хаябуса-2" собрал с Рюгу не более нескольких граммов пыли (это около шести кофейных зерен!), хотя это гораздо больше, чем было получено с астероида Итокава.
Это крошечное количество будет разделено между многими учёными, а значит, Дворкин и его коллеги получат лишь малую часть исходного образца - чуть больше, чем обычная снежинка.

Более года команда из Центра Годдарда в сотрудничестве с зарубежными коллегами практиковалась в работе с крошечными образцами.
Например, они проанализировали частицы пыли из богатого углеродом метеорита под названием Мерчисон. Затем они использовали те же технологии для анализа образца земного материала, чтобы найти их отличия.

После того, как учёные получат пыль с Рюгу, они суспендируют частицы в водном растворе внутри стеклянной трубки.
Затем они будут нагревать раствор до температуры кипящей воды (100 градусов по Цельсию) в течение 24 часов, пытаясь извлечь любые органические соединения, способные растворяться в воде.

Исследователи пропустят раствор через мощные аналитические машины, которые отсепарируют молекулы по структуре и массе и идентифицируют каждый вид.

"При работе с действительно ценными образцами, такими как реголит с Рюгу, всё время надеешься, что всё будет в порядке с приборами и реакциями, - говорит Ханна Маклейн, исследователь из группы Дворкина в Центре Годдарда. - Но на данный момент мы полностью отработали наши методы, чтобы быть уверенными, что ничего не может пойти не так при анализе реального образца".




Источник: https:// www.nasa.gov/ feature/ goddard/ 2020/ asteroid-ryugu-dust- delivered-to-earth- nasa-astrobiologists-prepare-to-probe-it