Yaklaşık bir milimetre uzunluğunda, parlak fosfat kabuğu olan koyu renkli bir Bennu parçacığının mikroskop görüntüsü. Sağda kopan daha küçük bir parça var. Kaynak: Lauretta & Connolly ve diğerleri (2024) Meteoritics & Planetary Science, doi:10.1111/maps.14227
NASA‘S OSIRIS-REx görev, asteroit Bennu’dan bir örnek döndürdü ve bunun önemli güneş sistemi malzemeleri ve olası su geçmişi belirtileri içerdiğini ortaya koydu. Bu keşif, erken güneş sisteminin koşulları ve yaşamın olası kökenleri hakkında değerli bilgiler sağlar.
NASA’nın Arizona Üniversitesi liderliğindeki OSIRIS-REx misyonu tarafından Dünya’ya yakın Bennu asteroitinden getirilen kaya ve toz örneklerinin derinlemesine incelenmesi, uzun zamandır beklenen bazı sürprizleri ortaya çıkardı.
OSIRIS-REx Örnek Analiz Ekibi, Bennu’nun güneş sistemimizi oluşturan orijinal bileşenleri içerdiğini buldu. Asteroitin tozu karbon ve nitrojenin yanı sıra bildiğimiz şekliyle yaşam için gerekli olan organik bileşikler açısından da zengin. Örnek ayrıca, araştırma ekibi için bir sürpriz olan magnezyum sodyum fosfat içeriyor çünkü Bennu’daki uzay aracı tarafından toplanan uzaktan algılama verilerinde görülmedi. Örnekteki varlığı, asteroitin çoktan yok olmuş, küçük, ilkel bir okyanus dünyasından kopmuş olabileceğini ima ediyor.
NASA’nın OSIRIS-REx görevinden alınan örnek dönüş kapsülü, 24 Eylül 2023’te Savunma Bakanlığı’nın Utah Test ve Eğitim Sahası’ndaki çöle indikten kısa bir süre sonra görülüyor. Örnek, Ekim 2020’de NASA’nın OSIRIS-REx uzay aracı tarafından Bennu asteroitinden toplandı. Kaynak: NASA/Keegan Barber
Bennu Örneğinin Yolculuğu ve Teslimatı
8 Eylül 2016’da fırlatılan Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security–Regolith Explorer uzay aracı, OSIRIS-REx olarak adlandırıldı ve yüzeyden kaya ve toz örneği toplamak için Dünya’ya yakın asteroit Bennu’ya yolculuğuna başladı. OSIRIS-REx, bir asteroitten örnek toplayan ilk ABD göreviydi. Uzay aracı, 4,3 ons veya 121,6 gram ağırlığındaki örneği 24 Eylül 2023’te Dünya’ya ulaştırdı.
“Sonunda, tüm bu yıllardan sonra Bennu’dan alınan OSIRIS-REx örneğini inceleme fırsatına sahip olmak inanılmaz derecede heyecan verici,” diyor baş araştırmacı Dante Lauretta. OSIRIS-REx ve Arizona Üniversitesi Ay ve Gezegen Laboratuvarı’nda gezegen bilimleri alanında Regents Profesörü. “Bu çığır açıcı buluş, yalnızca erken güneş sistemiyle ilgili uzun süredir devam eden soruları yanıtlamakla kalmıyor, aynı zamanda Dünya’nın yaşanabilir bir gezegen olarak oluşumuna dair yeni araştırma yolları da açıyor. Genel bakış makalemizde özetlenen içgörüler daha fazla merak uyandırdı ve daha derinlemesine keşfetme isteğimizi artırdı.”
Lauretta, yayınlanan bir makalenin ortak baş yazarıdır Meteoritik ve Gezegen Bilimi asteroit örneğinin doğasını ayrıntılı olarak açıklayan makale aynı zamanda bir giriş görevi de görüyor Bennu örnek kataloğunumune hakkında bilginin kamuya açık olarak yayınlandığı ve bilim insanlarının kendi araştırmaları için numune materyali talep edebildiği çevrimiçi bir kaynaktır.
“Dr. Lauretta ve Dr. Connolly liderliğindeki Bennu örneğini tanımlayan ilk makalenin yayınlanması, görev ve Ay ve Gezegen Laboratuvarı için heyecan verici bir dönüm noktasıdır,” dedi UArizona Ay ve Gezegen Laboratuvarı direktörü ve Gezegen Bilimleri Bölüm Başkanı Mark Marley. “Fakültemiz, bilim insanlarımız ve öğrencilerimiz önümüzdeki yıllarda ve onyıllarda örneği incelemeye devam edecekler. Şimdilik, laboratuvarlarımızda bulunan Bennu taneciklerinin gezegenimizin kökenleri ve üzerindeki yaşamla ilgili hikayeleri anlatacağını hayal edebiliyoruz.”
Asteroit Bennu’dan kaya ve toz tutan kaplardan birinin yukarıdan görünümü, donanım ölçeği santimetre olarak işaretlenmiştir. Kredi: NASA/Erika Blumenfeld ve Joseph Aebersold
Bennu’nun ‘Sulu Geçmişi’ mi?
Bennu örneğinin analizi, asteroitin bileşimine dair ilgi çekici içgörüler ortaya çıkardı. Özellikle serpantin olmak üzere kil minerallerinin hakim olduğu örnek, Dünya’nın orta okyanus sırtlarında bulunan kaya türünü yansıtıyor; burada Dünya’nın kabuğunun altındaki katman olan mantodan gelen malzeme suyla karşılaşıyor.
Okyanus suyu ile Dünya’nın mantosundan gelen malzemeler arasındaki bu etkileşim kil oluşumuna yol açar ve karbonatlar, demir oksitler ve demir sülfürler de dahil olmak üzere çeşitli minerallerin ortaya çıkmasına neden olur. Ancak Lauretta, Bennu örneğindeki en beklenmedik keşfin suda çözünen fosfatların varlığı olduğunu söyledi. Bu bileşikler, bugün Dünya’daki bilinen tüm yaşam için biyokimyanın bileşenleridir.
Benzer bir fosfat, 2020 yılında Japonya Uzay Araştırma Ajansı’nın Hayabusa2 görevi tarafından getirilen asteroit Ryugu örneğinde bulundu. Ancak Lauretta, Bennu örneğinde tespit edilen magnezyum sodyum fosfatın, kayanın içinde hapsolmuş diğer minerallerin küçük kabarcıkları gibi olan kapanımların olmaması ve tanelerinin boyutunun herhangi bir meteorit örneğinde görülmemiş olması nedeniyle öne çıktığını söyledi.
Bennu örneğinde magnezyum sodyum fosfatların bulunması, bu elementleri bir araya getiren jeokimyasal süreçler hakkında soruları gündeme getiriyor ve Bennu’nun tarihi koşulları hakkında değerli ipuçları sağlıyor.
Lauretta, “Bennu’daki fosfatların varlığı ve durumu, diğer elementler ve bileşiklerle birlikte, asteroit için sulu bir geçmiş olduğunu gösteriyor,” dedi. “Bennu potansiyel olarak bir zamanlar daha ıslak bir dünyanın parçası olabilirdi. Yine de, bu hipotez daha fazla araştırma gerektiriyor.”
Bennu’nun bu mozaiği, iki yıldan uzun bir süre boyunca asteroitin yakınında bulunan NASA’nın OSIRIS-REx uzay aracı tarafından yapılan gözlemler kullanılarak yaratıldı. Kaynak: NASA/Goddard/Arizona Üniversitesi
Genç Bir Güneş Sisteminden
Suyla etkileşim geçmişine rağmen Bennu, kimyasal olarak ilkel bir asteroit olmaya devam ediyor ve element oranları Güneş’inkine çok benziyor.
Lauretta, “Geri getirdiğimiz örnek, şu anda Dünya’daki değişmemiş asteroit materyalinin en büyük rezervuarı” dedi.
Asteroitin bileşimi, 4,5 milyar yıl önce güneş sistemimizin ilk günlerine dair bir bakış sunuyor. Kayalar, yaratıldıkları zamandan beri ne erimiş ne de yeniden katılaşmış olarak orijinal hallerini korumuş, bozulmamış doğalarını ve kadim kökenlerini doğruluyor.
Bu sanatçının konsepti, OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer) uzay aracının Touch-And-Go Sample Arm Mechanism veya TAGSAM ile Bennu asteroitiyle temasını gösteriyor. Görev, Bennu’nun yüzey kaplamasının bir örneğini inceleme için Dünya’ya başarıyla geri getirdi. Kaynak: NASA
Yaşamın Yapı Taşlarına Dair İpuçları
Ekip ayrıca asteroitin karbon ve nitrojen açısından zengin olduğunu doğruladı. Bu elementler, Bennu’nun malzemelerinin kaynaklandığı ortamları ve basit elementleri karmaşık moleküllere dönüştüren ve potansiyel olarak Dünya’daki yaşamın temelini atan kimyasal süreçleri anlamak için çok önemlidir.
Lauretta, “Bu bulgular, Bennu gibi asteroitlerden malzeme toplamanın ve incelemenin önemini vurguluyor; özellikle de Dünya atmosferine girdiğinde tipik olarak yanacak olan düşük yoğunluklu malzeme,” dedi. “Bu malzeme, Güneş Sistemi oluşumunun karmaşık süreçlerini ve Dünya’da yaşamın ortaya çıkmasına katkıda bulunmuş olabilecek prebiyotik kimyayı çözmenin anahtarını elinde tutuyor.”
Sıradaki ne
Önümüzdeki aylarda ABD’de ve dünyanın dört bir yanındaki düzinelerce laboratuvara, Houston’daki NASA Johnson Uzay Merkezi’nden alınacak Bennu örneğinin bazı parçaları gönderilecek ve önümüzdeki birkaç yıl içinde OSIRIS-REx Örnek Analiz Ekibi’nden Bennu örneğini açıklayan çok sayıda bilimsel makale yayınlanması bekleniyor.
Makalenin eş baş yazarı, Örnek Analiz Ekibi’ne liderlik eden görev örneği bilimcisi, Glassboro, New Jersey’deki Rowan Üniversitesi’nde profesör ve UArizona’da misafir araştırma bilimcisi olan Harold Connolly, “Bennu örnekleri baştan çıkarıcı derecede güzel dünya dışı kayalardır,” dedi. “Her hafta, OSIRIS-REx Örnek Analiz Ekibi tarafından yapılan analizler, Dünya benzeri gezegenlerin kökeni ve evrimi üzerinde önemli kısıtlamalar oluşturmaya yardımcı olan yeni ve bazen şaşırtıcı bulgular sağlıyor.”
Referans: “Laboratuvardaki Asteroid (101955) Bennu: OSIRIS-REx ile toplanan numunenin özellikleri” 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 ve , 26 Haziran 2024, Meteoritik ve Gezegen Bilimi.
DOI: 10.1111/maps.14227