Đăng ký nhận bản tin khoa học Lý thuyết kỳ diệu của CNN. Khám phá vũ trụ với tin tức về những khám phá hấp dẫn, tiến bộ khoa học và hơn thế nữa.

CNN
—

Một mẫu tiểu hành tinh cuối cùng đã được phát hiện có thể đóng vai trò là viên nang thời gian từ những ngày đầu của hệ mặt trời của chúng ta.

Bill Nelson, quản trị viên của NASA, cho biết đá và bụi chứa nước và một lượng lớn carbon, cho thấy các tiểu hành tinh có thể đã mang các khối xây dựng sự sống đến Trái đất. Theo Tiến sĩ Jason Durkin, nhà khoa học dự án OSIRIS-REx tại Trung tâm Chuyến bay Không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland, mẫu này chứa khoảng 5% trọng lượng carbon, khiến nó trở thành một trong những mẫu có nồng độ carbon cao nhất từng được nghiên cứu trên một tiểu hành tinh.

Nelson cho biết: “Đây là mẫu tiểu hành tinh giàu carbon lớn nhất từng được quay trở lại Trái đất, vượt xa mục tiêu 60 gram của chúng tôi. “Các phân tử carbon và nước chính xác là những loại vật liệu mà chúng tôi muốn tìm kiếm. Chúng là những yếu tố quan trọng trong sự hình thành hành tinh của chúng ta. Chúng sẽ giúp chúng ta xác định nguồn gốc của các nguyên tố có thể dẫn đến sự sống.

Mẫu được thu thập từ tiểu hành tinh gần Trái đất Bennu 4,5 tỷ năm tuổi vào tháng 10 năm 2020 bởi sứ mệnh OSIRIS-REx của NASA, Anh ấy đến Trái đất trong một chiếc tàu con thoi Vào ngày 24 tháng 9, anh bước xuống khỏi tàu vũ trụ và hạ cánh xuống sa mạc Utah.

Kể từ đó, các nhà khoa học đã nỗ lực rất nhiều trong việc nghiên cứu sự giàu có của vật liệu. Nhiều hơn họ mong đợi — Ngay bên trong nắp hộp để phân tích sớm. Kết quả phân tích này và cái nhìn đầu tiên về mẫu đã được chia sẻ trong buổi phát sóng trực tiếp của NASA từ Trung tâm Vũ trụ Johnson của cơ quan ở Houston vào thứ Tư. Đây là mẫu tiểu hành tinh lớn nhất từng được quay trở lại Trái đất.

Có quá nhiều vật chất “thừa” khi các nhà khoa học mở hộp ra mà nhóm nghiên cứu vẫn chưa mở mẫu thu thập được.

Trong hai tuần qua, nhóm khoa học đã phân tích một số loại đá và bụi bằng kính hiển vi điện tử quét, thực hiện các phép đo hồng ngoại và tiến hành phân tích nguyên tố hóa học. Dante Lauretta, nhà nghiên cứu chính của OSIRIS-REx, cho biết họ cũng sử dụng tia X để tạo ra mô hình 3D của một trong các hạt để tiết lộ thành phần của nó, tiết lộ một “kho báu khoa học” về hàm lượng carbon và nước.

Nelson cho biết: “Phân tích đầu tiên cho thấy các mẫu chứa lượng nước dồi dào ở dạng khoáng sét ngậm nước và chúng cũng chứa carbon ở dạng khoáng chất và phân tử hữu cơ”.

Nhóm nghiên cứu đã chia sẻ hình ảnh chi tiết về các hạt tiết lộ khoáng chất đất sét chứa nước.

Loretta, đồng thời là giáo sư khoa học hành tinh tại Đại học Arizona Regents, cho biết: “Đây là cách chúng tôi nghĩ nước đến Trái đất. “Lý do Trái đất là một thế giới có thể ở được và chúng ta có đại dương, hồ, sông và mưa là vì những khoáng chất đất sét này đã đến Trái đất từ ​​4 tỷ năm trước đến 4 tỷ rưỡi năm trước, khiến thế giới của chúng ta có thể ở được. Vì vậy, chúng ta thấy cách nước được kết hợp.” Trong vật chất rắn.

Lauretta cho biết phân tích cũng tiết lộ các khoáng chất sunfua, “một yếu tố quan trọng đối với sự tiến hóa và sinh học của hành tinh”, các khoáng chất oxit sắt được gọi là magnetite tương tác với từ trường và các khoáng chất khác có thể quan trọng đối với quá trình tiến hóa hữu cơ.

Tiến sĩ Daniel Glavin, nhà phân tích mẫu OSIRIS-REx và nhà khoa học trưởng tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA, cho biết nhóm khoa học rất vui mừng khi khám phá ra chất hữu cơ và lượng carbon dồi dào, một nguyên tố thiết yếu cho mọi sự sống.

Glavin nói: “Chúng tôi chỉ mới bắt đầu ở đây, nhưng chúng tôi đã chọn đúng tiểu hành tinh và không chỉ vậy, chúng tôi còn mang về đúng mẫu”. “Những thứ này là giấc mơ của một nhà sinh vật học vũ trụ.”

Glavin cho biết trong tương lai, nhóm sẽ xem xét mức độ phát triển hóa học trên Bennu để xác định xem các khối xây dựng của sự sống tạo ra peptide hay chuỗi axit amin tạo nên protein.

Trong khi đó, bên trong chiếc hộp vẫn còn chờ đợi “cả một kho báu chứa vật chất ngoài Trái đất”, Laurita nói.

Khi tàu vũ trụ OSIRIS-REx tiếp cận Bennu ba năm trước, nó đã mở rộng đầu Cơ chế thu mẫu dựa trên cảm ứng, hay TAGSAM, về phía tiểu hành tinh và bắn một luồng khí nitơ. Vụ nổ khí đã nâng đá và bụi lên từ 19 inch (50 cm) bên dưới bề mặt của tảng đá vũ trụ. Mảnh vỡ này chảy vào đầu TAGSAM.

TAGSAM cũng chứa 24 miếng tiếp xúc bề mặt tiếp xúc với tiểu hành tinh và bẫy các vật liệu mịn.

Loretta cho biết thiết bị đã được tháo ra khỏi vòng chụp, giống như tháo giày trượt tuyết. Trong quá trình lấy mẫu ra, vật liệu trượt ra khỏi nắp TAGSAM, một van kiểm tra được thiết kế để giữ vật liệu bên trong thiết bị lấy mẫu. Ông nói thêm rằng nắp gặp khó khăn khi đóng lại do một số tảng đá đã khiến nó mở sau khi mẫu được thu thập vào năm 2020. Các tảng đá có kích thước tối đa vài cm.

Trong hai tuần tới, nhóm giám tuyển sẽ tiếp tục tháo rời phần đầu của TAGSAM một cách cẩn thận để tiếp cận mẫu được thu thập bên trong. Một khi điều này được thực hiện, nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ có được ước tính chính xác về toàn bộ khối lượng của mẫu.

Bụi và đá thu được từ bề mặt và bên trong Bennu có thể tiết lộ lịch sử hình thành và phát triển của tiểu hành tinh này theo thời gian. Những hiểu biết sâu sắc này cũng sẽ làm sáng tỏ thành phần tổng thể của đá vũ trụ, có thể giúp NASA xác định cách nó trôi ra khỏi tiểu hành tinh, vốn… Khả năng nó va chạm với mặt đất Trong tương lai.

Tiết lộ được chờ đợi từ lâu đã mất bảy năm, kể từ khi khởi động sứ mệnh OSIRIS-REx vào năm 2016 cho đến khi tàu con thoi hạ cánh vào tháng trước. Một số người còn mong chờ khoảnh khắc này lâu hơn nữa. Loretta, người đã giúp phát triển sứ mệnh trong giai đoạn đầu của nó, đã chờ đợi gần 20 năm để xem mẫu và thu thập những hiểu biết sâu sắc mà nó có thể tiết lộ về hệ mặt trời của chúng ta.

Vanessa Wyche, giám đốc Trung tâm Vũ trụ Johnson của NASA cho biết: “Các phòng thí nghiệm của chúng tôi đã sẵn sàng cho bất cứ thứ gì Bennu có sẵn cho chúng tôi”. “Chúng tôi đã có các nhà khoa học và kỹ sư làm việc cùng nhau trong nhiều năm để phát triển hộp đựng găng tay và các công cụ chuyên dụng nhằm giữ nguyên chất của tiểu hành tinh cũng như sắp xếp các mẫu để các nhà nghiên cứu bây giờ và nhiều thập kỷ sau có thể nghiên cứu món quà quý giá này từ vũ trụ.”

Các nhà khoa học sẽ phân tích đá và đất trong hai năm tới trong phòng sạch chuyên dụng bên trong Trung tâm Vũ trụ Johnson. Mẫu cũng sẽ được phân tách và gửi đến các phòng thí nghiệm trên khắp thế giới, bao gồm các đối tác sứ mệnh OSIRIS-REx tại Cơ quan Vũ trụ Canada và Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản. Khoảng 70% mẫu sẽ vẫn nguyên chất trong kho lưu trữ, vì vậy các thế hệ tương lai với công nghệ tốt hơn có thể học được nhiều hơn những gì có thể hiện tại.

“Những tảng đá kể cho bạn một câu chuyện,” Loretta nói. “Bí ẩn lớn nhất mà chúng ta phải đối mặt bây giờ là, Làm thế nào để bạn từ một quả bóng đất sét trở thành một sinh vật sống? Khi nào bạn thực hiện quá trình chuyển đổi đó? Mong muốn sâu sắc nhất của chúng tôi là sẽ đạt được một số tiến bộ trong việc cố gắng tìm ra lý do tại sao chúng ta có mặt ở đây. vũ trụ này.”