Астероид Бенну, вероятно, сформировался в области, где смешивались вещества внутренней и внешней частей молодой Солнечной системы. К такому выводу пришли исследователи Швейцарской высшей технической школы Цюриха после анализа образцов, доставленных на Землю аппаратом OSIRIS-REx. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.
Бенну обращается вокруг Солнца за 1,2 года и раз в шесть лет проходит примерно в 300 тысячах километров от Земли. Это позволило NASA собрать материал с его поверхности в ходе операции 2023 года. Контейнер с образцами массой около 120 граммов приземлился 23 сентября в пустыне штата Юта, после чего половина грамма вещества поступила в лабораторию профессора изотопной геохимии Марии Шёнбехлер в ETH Zurich.
Учёные исследовали изотопы железа, титана и хрома — разновидности атомов одного элемента, отличающиеся массой. Их сочетание образует характерный изотопный «отпечаток», по которому можно определить происхождение и частично возраст космического тела. Анализ показал равномерное распределение титана и железа в Бенну, а также его сходство с астероидом Рюгу и редкими углеродистыми метеоритами типа CI.
Все три объекта, по данным исследователей, возникли из одного резервуара космической пыли и заметно отличаются по изотопному составу от других астероидов, групп метеоритов и планет. Ранее считалось, что Бенну и похожие на него тела появились на окраине Солнечной системы, возможно в районе формирования комет, причём сравнительно поздно. Новые результаты не подтверждают ни одну из этих гипотез.
Наиболее вероятным местом рождения Бенну, Рюгу и метеоритов CI учёные считают область у линии водяного льда — границы, где водяной пар замерзает. Около 4,5 миллиарда лет назад здесь смешивались материалы внутренних и внешних областей формирующейся Солнечной системы, а лёд связывал мельчайшие частицы пыли. «Бенну — гибрид: его вещество не соответствует однозначно ни внутренней, ни внешней Солнечной системе», — сказала Шёнбехлер.
Авторы связывают такую структуру с ранним появлением Юпитера. Газовый гигант сформировался менее чем через миллион лет после рождения Солнца и стал своеобразной преградой в диске из газа, пыли и льда: крупные частицы он блокировал, тогда как мелкая пыль перемещалась вокруг него и смешивалась в переходной зоне. Это объясняет богатство Бенну водой и сходство его вещества с химическим составом Солнца, а также указывает на сохранность материала, почти не изменившегося со времени рождения Солнечной системы. По словам Шёнбехлер, Бенну может дать наиболее точное представление об исходной смеси элементов, из которой позднее сформировались планеты земной группы; дальнейшие исследования должны показать, встречается ли такой же изотопный состав у других астероидов. Источник: ETH Zurich.