Соленый астероид может показать, откуда на Земле берется вода

Печально известный «космический арахис» достаточно соленый: крошечные кристаллы соли были обнаружены в астероиде в форме арахиса, а это означает, что самый большой массив космических камней в Солнечной системе может быть богаче водой, чем предполагали астрономы.

Кристаллы хлорида натрия, которые могли образоваться только в присутствии воды, были обнаружены в образце астероида Итокава, доставленного на Землю японской миссией Хаябуса еще в 2010 году.

Ученые давно предполагают, что астероиды были одним из основных способов доставки воды, жизненно важного ингредиента жизни, на нашу планету в ее зачаточном состоянии. Команда, стоящая за открытием кристаллов соли, заявила, что находка интересна тем, что Итокава является астероидом «S-типа», типом космической породы, в которой ранее предполагалось отсутствие гидратированных или водосодержащих минералов.

Это открытие предполагает, что большая группа астероидов, вращающихся вокруг Солнца, не такая сухая, как думали ученые, и что большая часть, если не вся, вода на Землю попала в результате бомбардировки астероидами во время бурной ранней истории планеты.

«Зерна выглядят точно так же, как если бы вы взяли поваренную соль дома и поместили ее под электронный микроскоп», — говорит Том Зега, профессор планетарных наук в Лунной и планетарной лаборатории Аризонского университета и старший автор новой статьи. Описывая находку, говорится в заявлении.

«Это милые квадратные кристаллы. Это тоже было забавно, потому что у нас было много оживленных разговоров о них на групповых собраниях, потому что это было просто нереально». Команда сделала это открытие, проанализировав образец Итокава, который в 2005 году был меньше, чем человеческий волос по ширине, собранный Hayabusa.

Из этого крошечного кусочка космического камня команда извлекла еще меньший образец размером с дрожжевую клетку. Исследователи впервые подтвердили наличие кристаллов соли, образовавшихся на родительском теле Итокавы, и исключили возможность того, что они являются результатом загрязнения, проблемы, которая мешала предыдущим исследованиям, утверждавшим, что соль была обнаружена в метеоритах подобного типа. происхождение.

Сравнив изображения образца до и после, команда определила, что астероид не изменился за время хранения, тем самым исключив вероятность того, что он приобрел соль за это время. «Наземные образцы не содержали хлорида натрия, поэтому мы убедились, что соль в нашем образце является родной для астероида Итокава», — сказал Шаофан Че, научный сотрудник Лунной и планетарной лаборатории и ведущий автор исследования. «Мы исключили все возможные источники заражения».

Вода, вода везде…

Образцы из Итокава представляют собой тип космической породы, называемой «обычными хондритами», которые происходят из астероидов S-типа, таких как Итокава. Обычные хондриты составляют почти 90% метеоритов, обнаруженных на Земле, но редко в них можно найти водосодержащие минералы.

«Долгое время считалось, что обычные хондриты — маловероятный источник воды на Земле», — сказал Зега. «Наше открытие хлорида натрия говорит нам о том, что эта популяция астероидов может содержать гораздо больше воды, чем мы думали».

Большинство ученых согласны с тем, что солнечная туманность — диск из газа и пыли, окружавший Солнце около 4,5 миллиардов лет назад, когда зародились планеты Солнечной системы, — была слишком теплой для Земли, чтобы содержать водяной пар, который мог конденсироваться из газа.

«Другими словами, вода сюда, на Землю, должна была доставляться из внешних пределов солнечной туманности, где температура была намного ниже и позволяла воде существовать, скорее всего, в форме льда, — сказал Че. — Скорее всего, сценарий заключается в том, что кометы или астероиды другого типа, известные как астероиды типа С, которые находились дальше в солнечной туманности, мигрировали внутрь и доставили свой водный груз, столкнувшись с молодой Землей».

Присутствие воды в этом другом семействе астероидов через обычные хондриты означает, что Земля могла получить воду гораздо ближе к Солнцу, чем считалось ранее. «Вам нужен достаточно большой камень, чтобы выдержать вход и доставить эту воду», — сказал Зега. «Если сейчас выяснится, что наиболее распространенные астероиды могут быть намного «влажнее», чем мы думали, это сделает гипотезу доставки воды астероидами еще более правдоподобной».

Был ли у Итокавы водный родитель?

Считается, что Итокава, который имеет длину около 2000 футов и ширину 750 футов (610 на 229 метров), откололся от гораздо большего родительского тела, и команда считает, что в этом объекте могли скопиться замерзшая вода и замерзший хлористый водород.

Исследователи заявили, что естественный распад радиоактивных элементов в родительском астероиде Итокава и частые бомбардировки метеорами во время бурной ранней эры Солнечной системы могли обеспечить достаточное количество тепла для поддержания гидротермальных процессов с участием жидкой воды. «Как только эти ингредиенты соединятся вместе, чтобы сформировать астероиды, появится потенциал для образования жидкой воды», — сказал Зега.

«И как только у вас образовались жидкости, вы можете думать о них как о занимающих полости в астероиде и потенциально заниматься химией воды». Команда заявила, что эта бомбардировка в конечном итоге разорвет это большое тело на более мелкие фрагменты, создав таким образом Итокаву.

Ученые обнаружили в образце богатый натрием силикатный минерал, называемый плагиоклазом, что позволяет предположить, что кристалл соли в Итокава присутствовал с первых дней Солнечной системы, когда он был частью большего тела.

«Когда мы видим такие прожилки изменений в наземных образцах, мы знаем, что они образовались в результате водных изменений, а это означает, что они должны быть связаны с водой», — сказал Че.

«Тот факт, что мы видим эту текстуру, связанную с натрием и хлором, является еще одним убедительным доказательством того, что это произошло на астероиде, когда вода текла через этот содержащий натрий силикат».