Химический анализ образцов астероида Бенну поставил под сомнение прежние представления о месте его формирования. Исследование показало, что вещество Бенну, астероида Рюгу и редких метеоритов CI имеет общий изотопный след. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.
Образцы доставила на Землю миссия NASA OSIRIS-REx. Капсула с примерно 120 граммами вещества приземлилась в пустыне штата Юта 23 сентября 2023 года, после чего небольшие части груза передали исследователям в разных странах. Лаборатория Марии Шёнбехлер, профессора изотопной геохимии Швейцарской высшей технической школы Цюриха, получила 0,5 грамма материала.
Учёные изучили изотопы железа, титана и хрома. Такие разновидности химических элементов отличаются числом нейтронов, а соотношение изотопов позволяет определить происхождение вещества. В образцах Бенну железо и титан распределены очень равномерно, а их изотопный состав оказался близок к составу Рюгу и метеоритов CI — богатых углеродом древних остатков Солнечной системы, почти не изменившихся за миллиарды лет.
Ранее предполагалось, что примитивные астероиды вроде Бенну возникли во внешней части Солнечной системы, возможно рядом с областями формирования комет, причём сравнительно поздно. Теперь исследователи считают, что исходное вещество Бенну, Рюгу и метеоритов CI накапливалось возле снеговой линии — границы, за которой в диске вокруг молодого Солнца водяной пар мог превращаться в лёд. В этой области смешивались частицы из внутренних и внешних районов, а лёд помогал им соединяться.
«Бенну — гибрид: его вещество не соответствует однозначно ни внутренней, ни внешней Солнечной системе», — говорит Шёнбехлер. По предложенному сценарию, важную роль в перемешивании сыграл Юпитер, начавший формироваться примерно в течение первого миллиона лет после рождения Солнца. Растущая планета своей гравитацией могла препятствовать перемещению крупных частиц через область орбиты, тогда как мелкая пыль продолжала циркулировать и смешиваться у снеговой линии.
Такой механизм объясняет богатство Бенну водосодержащими минералами и его сходство по химическому составу с Солнцем. Астероид считается одним из наиболее примитивных: его вещество сформировалось около 4,5 миллиарда лет назад и с тех пор подверглось сравнительно слабым изменениям. «Бенну, возможно, даёт нам лучший обзор исходной смеси химических элементов, из которой в конечном счёте сформировались планеты земной группы», — отмечает Шёнбехлер; дальнейшие ответы могут дать образцы Фобоса, которые японская миссия JAXA планирует доставить на Землю в 2031 году.