NASAが地球近傍の小惑星から採取した未加工のサンプルを明らかにした

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太陽系の初期の頃のタイムカプセルとして機能する可能性のある小惑星のサンプルがついに発見されました。

NASA長官ビル・ネルソン氏は、岩石や塵には水と大量の炭素が含まれており、小惑星が生命の構成要素を地球に運んだ可能性があると示唆した。 メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターのOSIRIS-RExプロジェクト科学者であるジェイソン・ダーキン博士によると、このサンプルには重量で約5％の炭素が含まれており、これは小惑星でこれまで研究された中で最も高い炭素濃度の1つであるという。

「これはこれまで地球に持ち帰られた炭素を豊富に含む小惑星のサンプルとしては最大のもので、目標の60グラムをはるかに上回っています」とネルソン氏は語った。 「炭素と水分子は、まさに私たちが見つけたかった種類の物質です。それらは私たちの惑星の形成において重要な要素です。それらは、生命をもたらす可能性のある元素の起源を決定するのに役立ちます。」

このサンプルは、NASAのOSIRIS-RExミッションによって2020年10月に45億年の地球近傍小惑星ベンヌから採取されたもので、 カプセルに乗って地球に到着した 9月24日、彼は宇宙船から降下し、ユタ州の砂漠に着陸した。

それ以来、科学者たちは豊富な物質の研究に多大な労力を費やしてきました。 彼らが期待していた以上に — 初期分析用に缶の上部のすぐ内側にあります。 この分析結果とサンプルの初見は、水曜日、ヒューストンにあるNASAのジョンソン宇宙センターからのNASAの生放送で共有された。 これは、これまで地球に帰還した小惑星のサンプルとしては最大のものである。

科学者たちが缶を開けたとき、「余分な」物質が多すぎたため、チームはまだ収集したサンプルを開けていませんでした。

過去2週間に、科学チームは走査型電子顕微鏡を使用して一部の岩石と塵を分析し、赤外線測定を行い、化学元素分析を実施した。 彼らはまた、X線を使用して粒子の1つの3Dモデルを作成し、その組成を明らかにし、炭素と水分の含有量の「科学の宝庫」を明らかにしたとOSIRIS-RExの主任研究員であるダンテ・ローレッタ氏は述べた。

「最初の分析では、サンプルには水和した粘土鉱物の形で豊富な水が含まれており、鉱物や有機分子の形で炭素も含まれていることが示されました」とネルソン氏は述べた。

研究チームは、水を含む粘土鉱物を明らかにする粒子の詳細な画像を共有した。

「これが私たちが水が地球に到達した方法だと考えています」とアリゾナ・リージェンツ大学の惑星科学教授でもあるロレッタ氏は言う。 「地球が居住可能な世界である理由、そして海や湖や川や雨がある理由は、これらの粘土鉱物が 40 億年前から 45 億年前に地球に着陸し、私たちの世界を居住可能な世界にしたからです。 「水がどのように組み込まれるか」固体物質の中で。

この分析により、「惑星の進化と生物学にとって重要な要素」である硫化鉱物、磁場と相互作用するマグネタイトと呼ばれる酸化鉄鉱物、および有機進化にとって重要である可能性のあるその他の鉱物も明らかになったとローレッタ氏は述べた。

OSIRIS-RExサンプル分析者でNASAゴダード宇宙飛行センターの主任科学者であるダニエル・グラビン博士は、科学チームは有機物と、すべての生命にとって不可欠な元素である豊富な炭素の発見に興奮していると語った。

「私たちはここで始まったばかりですが、適切な小惑星を選択しただけでなく、適切なサンプルを持ち帰ってきました」とグラビン氏は語った。 「これらは宇宙生物学者の夢です。」

グラビン氏によると、研究チームは今後、ベンヌで化学がどの程度進化したかを調べて、生命の構成要素がペプチドを生み出したのか、それともタンパク質を構成するアミノ酸の鎖を生み出したのかを判断する予定だという。

一方、ケースの中でまだ「地球外物質の宝箱全体」が待っているとラウリタ氏は語った。

3年前にオシリス・レックス宇宙船がベンヌに接近したとき、タッチ・アンド・ゴー・サンプル収集機構（TAGSAM）の先端を小惑星に向かって伸ばし、窒素ガスを噴射した。 ガス爆発により、宇宙の岩石の表面下 50 cm (19 インチ) から岩石と塵が舞い上がりました。 この破片がTAGSAMヘッドに流入した。

TAGSAM には、小惑星と接触して微細物質を捕捉する 24 個の表面接触パッドも含まれています。

ロレッタ氏によると、デバイスはスキーブーツを外すのと同じようにキャプチャリングから取り外されたという。 除去中に、材料がサンプル収集装置内に材料を保持するように設計された逆止弁である TAGSAM キャップから滑り落ちました。 同氏は、2020年にサンプルが採取された後、いくつかの石のせいで蓋が閉まりにくくなったと付け加えた。石の大きさはせいぜい数センチメートルだ。

今後 2 週間にわたり、キュレーション チームは TAGSAM の頭部を慎重に分解し、内部に収集されたサンプルにアクセスする作業を続けます。 これが完了すると、チームはサンプルの全質量の適切な推定値が得られると期待しています。

ベンヌの表面と内部から収集された塵や岩石は、小惑星がどのように形成され、時間の経過とともに進化したかの歴史を明らかにすることができます。 これらの洞察は、宇宙岩石の全体的な組成にも光を当てることになるため、NASA が宇宙岩石がどのようにして小惑星から漂流したかを判断するのに役立つ可能性があります。 地面に衝突する可能性もある 将来。

待望の公開は、2016年のOSIRIS-RExミッションの打ち上げから先月のカプセル着陸まで7年を要した。 この瞬間をさらに楽しみにしている人もいます。 初期段階でこのミッションの開発に貢献したロレッタ氏は、サンプルを見て、太陽系について明らかになりそうな洞察を集めるために 20 年近く待ちました。

NASA ジョンソン宇宙センター所長のヴァネッサ・ウィッチ氏は、「私たちの研究室は、ベンヌが私たちに用意してくれたものにはすべて対応する準備ができていました」と語った。 「私たちは科学者とエンジニアが何年も協力して、小惑星の物質を純粋に保つためのグローブボックスや特殊なツールを開発し、現在そして数十年後の研究者がこの宇宙からの貴重な贈り物を研究できるようにサンプルを整理してきました。」

科学者たちは今後2年間、ジョンソン宇宙センター内の専用のクリーンルームで岩石と土壌を分析する予定だ。 またサンプルは分割されて、カナダ宇宙庁や宇宙航空研究開発機構のOSIRIS-RExミッションパートナーを含む世界中の研究所に送られる予定だ。 サンプルの約 70% は保存されたままの状態で保管されるため、より優れたテクノロジーを備えた将来の世代は、現在可能である以上のことを学ぶことができます。

「岩は物語を語ってくれます」とロレッタさんは言いました。 「私たちが今直面している最大の謎は、どのようにして粘土の球から生き物に変化するのかということです。その移行はいつ行うのでしょうか。私たちの最も深い願いは、なぜ私たちがここにいるのかを理解する試みで何らかの進歩を遂げることです」この宇宙。」