Bisakah mereka menemukan asal usul kehidupan?

Mikrograf partikel Bennu berwarna gelap, panjang sekitar 1 milimeter, dengan cangkang fosfat terang. Di sebelah kanan, sebagian kecil patah. Kredit gambar: dari Lauretta & Connolly dkk. (2024) Meteorologi dan ilmu planetdoi:10.1111/maps.14227

Analisis sampel dari asteroid Bennu telah mengungkap keberadaan unsur-unsur penting bagi kehidupan dan tanda-tanda masa lalu akuatik, sehingga memberikan wawasan tentang asal usul dan biokimia tata surya.

• Analisis awal sampel asteroid Bennu kembali dilakukan NASA‘S Osiris-Rex Misi tersebut mengungkap debu yang kaya akan karbon, nitrogen, dan senyawa organik, yang merupakan bahan penting bagi kehidupan yang kita kenal sekarang. Sampel yang didominasi oleh mineral lempung, terutama serpentin, mencerminkan jenis batuan yang ditemukan di pegunungan tengah laut Bumi.
• Magnesium dan natrium fosfat yang ditemukan dalam sampel menunjukkan bahwa asteroid tersebut mungkin telah terpisah dari dunia samudra purba yang kecil dan primitif. Fosfat tersebut merupakan kejutan bagi tim karena mineral tersebut belum terdeteksi oleh pesawat ruang angkasa OSIRIS-REx saat berada di Bennu.
• Sedangkan fosfat serupa ditemukan pada sampel asteroid Ryugu yang dikirimkan Badan Eksplorasi Dirgantara JepangPada misi Hayabusa 2 Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang pada tahun 2020, natrium magnesium fosfat yang terdeteksi dalam sampel Bennu dibedakan berdasarkan kemurniannya (yaitu, tidak adanya zat lain yang termasuk dalam mineral) dan ukuran butir, yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam sampel meteorit mana pun.

Mosaik Bennu ini dibuat berdasarkan pengamatan yang dilakukan oleh pesawat ruang angkasa OSIRIS-REx milik NASA, yang berada di dekat asteroid selama lebih dari dua tahun. Hak Cipta: NASA/Goddard/Universitas Arizona

Penemuan dari komposisi asteroid Bennu

Para ilmuwan telah menantikan kesempatan untuk mengebor sampel asteroid Bennu seberat 4,3 ons (121,6 gram) murni yang dikumpulkan oleh misi OSIRIS-REx (Origins, Spectroscopic Interpretation, Resource Identification, and Security – Regolith Explorer) NASA sejak pengirimannya ke Bumi terakhir kali. jatuh. Mereka berharap materi tersebut berisi rahasia masa lalu tata surya dan biokimia yang mungkin menjadi asal mula kehidupan di Bumi. Analisis awal sampel Bennu, baru-baru ini diterbitkan di jurnal… Meteorologi dan ilmu planetyang menunjukkan bahwa kegembiraan ini dibenarkan.

Tim analisis sampel wahana OSIRIS-REx menemukan bahwa asteroid Bennu mengandung bahan asli pembentuk tata surya kita. Debu asteroid kaya akan karbon dan nitrogen, serta senyawa organik, yang semuanya merupakan komponen penting kehidupan yang kita kenal. Sampel tersebut juga mengandung natrium magnesium fosfat, yang merupakan kejutan bagi tim peneliti karena tidak terlihat dalam data penginderaan jauh yang dikumpulkan oleh pesawat ruang angkasa Bennu. Kehadirannya dalam sampel menunjukkan bahwa asteroid tersebut mungkin telah terpisah dari lautan primitif kecil yang telah lama menghilang.

Pemandangan delapan baki sampel berisi material akhir dari asteroid Bennu. Debu dan batu dituangkan ke dalam baki dari pelat atas kepala mekanisme pengambilan sampel sentuh dan pergi (TAGSAM). 51,2 gram terkumpul dari pengecoran ini, sehingga massa akhir sampel asteroid menjadi 121,6 gram. Hak Cipta: NASA/Erica Blumenfeld dan Joseph Aebersold

Analisis sampel asteroid Bennu telah mengungkap wawasan menarik tentang komposisi asteroid. Didominasi oleh mineral tanah liat, terutama serpentin, sampel tersebut mencerminkan jenis batuan yang ditemukan di pegunungan tengah samudera bumi, tempat material dari mantel, lapisan di bawah kerak bumi, bertemu dengan air.

Reaksi ini tidak hanya menghasilkan tanah liat; Ini juga menimbulkan berbagai mineral seperti karbonat, oksida besi, dan besi sulfida. Namun penemuan yang paling mengejutkan adalah adanya fosfat yang larut dalam air. Senyawa ini merupakan komponen biokimia dari semua kehidupan yang dikenal di Bumi saat ini.

Meskipun fosfat serupa ditemukan dalam sampel asteroid Ryugu yang dikirim oleh misi Hayabusa 2 Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang (JAXA) pada tahun 2020, natrium magnesium fosfat yang terdeteksi dalam sampel Bennu dibedakan berdasarkan kemurniannya – yaitu, tidak adanya bahan lain di dalamnya. mineral – dan ukuran butirannya. Hal ini belum pernah terjadi sebelumnya pada sampel meteorit mana pun.

Sebagian kecil sampel asteroid Bennu dikembalikan oleh misi OSIRIS-REx NASA, seperti yang terlihat pada gambar mikroskop. Panel kiri atas menunjukkan partikel benno berwarna gelap, panjang sekitar satu milimeter, dengan kulit luar fosfat cerah. Tiga panel lainnya menunjukkan gambar yang diperbesar secara progresif dari sebuah fragmen partikel yang terpecah di sepanjang urat terang yang mengandung fosfat, yang diambil dengan mikroskop elektron pemindai. Hak Cipta: Dari Lauretta & Connolly dkk. (2024) Meteorologi dan ilmu planetdoi:10.1111/maps.14227

Menemukan magnesium dan natrium fosfat dalam sampel Bennu menimbulkan pertanyaan tentang proses geokimia yang mengkonsentrasikan unsur-unsur ini, dan juga memberikan petunjuk berharga tentang kondisi historis Bennu.

“Keberadaan dan keadaan fosfat, bersama dengan unsur dan senyawa lain di Bennu, menunjukkan masa lalu asteroid yang berair,” kata Dante Lauretta, salah satu penulis utama studi dan peneliti utama program OSIRIS-REx di Universitas tersebut. Arizona di Tucson. “Ada kemungkinan bahwa Bennu pernah menjadi bagian dari dunia yang lebih basah, meskipun hipotesis ini memerlukan penyelidikan lebih lanjut.”

“OSIRIS-REx telah memberi kita apa yang kita harapkan: sampel asteroid berukuran besar, murni, kaya nitrogen dan karbon dari dunia yang sebelumnya basah,” kata rekan penulis studi Jason Durkin, ilmuwan proyek OSIRIS-REx di Goddard NASA. Pusat Penerbangan Luar Angkasa di Greenbelt, Maryland.

Pesawat luar angkasa OSIRIS-REx milik NASA meninggalkan permukaan asteroid Bennu setelah mengumpulkan sampel. Kredit gambar: Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA/Laboratorium CI/SVS

Meskipun kemungkinan besar pernah berinteraksi dengan air, Bennu tetap merupakan asteroid primitif secara kimiawi, dengan proporsi unsur yang sangat mirip dengan Matahari.

“Sampel yang kami bawa kembali adalah reservoir terbesar material asteroid yang belum berubah di Bumi saat ini,” kata Loretta.

Formasi ini memberikan gambaran sekilas tentang masa-masa awal tata surya kita, lebih dari 4,5 miliar tahun yang lalu. Batuan ini masih mempertahankan keadaan aslinya, dan belum meleleh atau memadat lagi sejak penciptaannya, sehingga menegaskan asal muasalnya yang kuno.

Tim mengonfirmasi bahwa asteroid tersebut kaya akan karbon dan nitrogen. Unsur-unsur ini penting untuk memahami lingkungan asal bahan Bennu dan proses kimia yang mengubah unsur sederhana menjadi molekul kompleks, yang mungkin menjadi landasan bagi kehidupan di Bumi.

“Hasil ini menggarisbawahi pentingnya mengumpulkan dan mempelajari material dari asteroid seperti Bennu – terutama material dengan kepadatan rendah yang biasanya terbakar saat memasuki atmosfer bumi,” kata Lauretta. “Bahan-bahan ini memegang kunci untuk mengungkap proses kompleks pembentukan tata surya dan biokimia yang mungkin berkontribusi pada munculnya kehidupan di Bumi.”

Lusinan laboratorium lain di Amerika Serikat dan di seluruh dunia akan menerima bagian dari sampel Bennu dari Johnson Space Center milik NASA di Houston dalam beberapa bulan mendatang, dan lebih banyak makalah ilmiah yang menjelaskan analisis sampel Bennu diharapkan akan diterbitkan dalam beberapa tahun ke depan. Tim analisis sampel OSIRIS-REx.

“Sampel Bennu adalah batuan luar angkasa yang sangat indah,” kata Harold Connolly, salah satu penulis utama studi tersebut dan ilmuwan sampel misi OSIRIS-REx di Rowan University di Glassboro, N.J. “Setiap minggu, tim analisis sampel OSIRIS-REx mengirimkan sampel baru dan hasil yang mengejutkan dalam “Kadang-kadang hal ini membantu memberikan batasan penting pada asal usul dan evolusi planet mirip Bumi.”

Pesawat luar angkasa OSIRIS-REx diluncurkan pada 8 September 2016, melakukan perjalanan ke asteroid Bennu dekat Bumi dan mengumpulkan sampel batuan dan debu dari permukaan. OSIRIS-REx, misi Amerika pertama yang mengumpulkan sampel asteroid, mengirimkan sampel tersebut ke Bumi pada 24 September 2023.

Referensi: “Asteroid (101955) Bennu di laboratorium: Karakteristik sampel yang dikumpulkan oleh pesawat ruang angkasa OSIRIS-REx” oleh Dante S. Loretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Aebersold, Connell M. atau. 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. Della Giustina, 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 Reiter, Heather L. Roper, Sarah S. Russell, Andrew J. Ryan, Scott A. Sandford, Paul F. Scofield, Cody D. Schultz, Laura B. Seifert, Shogo Tachibana, Cathy L. Thomas-Kiberta, Michelle S. Thompson, Valerie Tu, Filippo Tosperti, Qun Wang, Thomas J. Zija, CW di Woolner, 26 Juni 2024, Meteorologi dan ilmu planet.
DOI: 10.1111/maps.14227

Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, menangani keseluruhan manajemen misi, rekayasa sistem, serta keselamatan dan jaminan misi untuk OSIRIS-REx. Dante Lauretta dari Universitas Arizona, Tucson, adalah peneliti utama. Universitas memimpin tim sains, merencanakan pemantauan ilmiah dan pemrosesan data misi tersebut. Lockheed Martin Space di Littleton, Colorado, membangun pesawat ruang angkasa dan menyediakan operasi penerbangan. Goddard dan Kinetics Aerospace bertanggung jawab untuk memandu pesawat ruang angkasa OSIRIS-REx. OSIRIS-REx diselenggarakan di NASA Johnson. Kemitraan internasional dalam misi ini mencakup altimeter laser OSIRIS-REx milik Badan Antariksa Kanada dan kolaborasi sains pengambilan sampel asteroid dengan misi Hayabusa2 milik Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang. OSIRIS-REx adalah misi ketiga dalam program New Frontiers NASA, yang dikelola oleh Marshall Space Flight Center NASA di Huntsville, Alabama, untuk Direktorat Misi Sains badan tersebut di Washington.