Uma imagem de microscópio de uma partícula escura de Bennu, com cerca de um milímetro de comprimento, com uma crosta de fosfato brilhante. À direita, há um fragmento menor que se quebrou. Crédito: De Lauretta & Connolly et al. (2024) Meteoritics & Planetary Science, doi:10.1111/maps.14227
NASA‘s OSIRIS-REx missão retornou uma amostra do asteroide Bennu, revelando que ele contém materiais-chave do sistema solar e possíveis sinais de um passado aquoso. Esta descoberta fornece insights valiosos sobre as condições do sistema solar inicial e as origens potenciais da vida.
Um mergulho profundo na amostra de rochas e poeira retornada do asteroide próximo à Terra Bennu pela missão OSIRIS-REx da NASA, liderada pela Universidade do Arizona, revelou algumas surpresas há muito esperadas.
Bennu contém os ingredientes originais que formaram nosso sistema solar, descobriu a Equipe de Análise de Amostras OSIRIS-REx. A poeira do asteroide é rica em carbono e nitrogênio, bem como compostos orgânicos, todos os quais são componentes essenciais para a vida como a conhecemos. A amostra também contém fosfato de magnésio e sódio, o que foi uma surpresa para a equipe de pesquisa, porque não foi visto nos dados de sensoriamento remoto coletados pela espaçonave em Bennu. Sua presença na amostra sugere que o asteroide pode ter se separado de um mundo oceânico primitivo, minúsculo e desaparecido há muito tempo.
A cápsula de retorno de amostra da missão OSIRIS-REx da NASA é vista logo após pousar no deserto em 24 de setembro de 2023, no Utah Test and Training Range do Departamento de Defesa. A amostra foi coletada do asteroide Bennu em outubro de 2020 pela espaçonave OSIRIS-REx da NASA. Crédito: NASA/Keegan Barber
Jornada e Entrega da Amostra Bennu
Lançada em 8 de setembro de 2016, a nave espacial Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security–Regolith Explorer, apelidada de OSIRIS-REx, começou sua jornada para o asteroide próximo à Terra Bennu para coletar uma amostra de rochas e poeira da superfície. A OSIRIS-REx foi a primeira missão dos EUA a coletar uma amostra de um asteroide. A nave espacial entregou a amostra, pesando 4,3 onças, ou 121,6 gramas, à Terra em 24 de setembro de 2023.
“Finalmente ter a oportunidade de mergulhar na amostra OSIRIS-REx de Bennu depois de todos esses anos é incrivelmente emocionante”, disse Dante Lauretta, pesquisador principal do OSIRIS-REx e Professor Regente de ciências planetárias no Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona. “Esta descoberta não apenas responde a perguntas de longa data sobre o sistema solar primitivo, mas também abre novos caminhos de investigação sobre a formação da Terra como um planeta habitável. Os insights descritos em nosso artigo de visão geral despertaram ainda mais curiosidade, impulsionando nossa ânsia de explorar mais profundamente.”
Lauretta é coautora principal de um artigo publicado em Meteorítica e Ciência Planetária que detalha a natureza da amostra do asteroide. O artigo também serve como uma introdução ao Catálogo de amostra Bennuum recurso online onde informações sobre a amostra são disponibilizadas publicamente e onde os cientistas podem solicitar material de amostra para suas próprias pesquisas.
“A publicação do primeiro artigo liderado pelo Dr. Lauretta e Dr. Connolly descrevendo a amostra de Bennu é um marco emocionante para a missão e para o Laboratório Lunar e Planetário”, disse Mark Marley, diretor do Laboratório Lunar e Planetário do UArizona e chefe do Departamento de Ciências Planetárias. “Nosso corpo docente, cientistas e alunos continuarão a estudar a amostra por anos e décadas. Por enquanto, só podemos imaginar as histórias das origens do nosso planeta e da vida nele ainda a serem contadas pelos grãos de Bennu já em nossos laboratórios.”
Uma visão de cima para baixo de um dos contêineres que contém rochas e poeira do asteroide Bennu, com escala de hardware marcada em centímetros. Crédito: NASA/Erika Blumenfeld e Joseph Aebersold
Um “passado aquoso” para Bennu?
A análise da amostra de Bennu revelou insights intrigantes sobre a composição do asteroide. Dominada por minerais de argila, particularmente serpentina, a amostra espelha o tipo de rocha encontrada nas dorsais meso-oceânicas da Terra, onde o material do manto, a camada abaixo da crosta terrestre, encontra água.
Essa interação entre água do oceano e materiais do manto da Terra resulta na formação de argila e dá origem a uma variedade de minerais, incluindo carbonatos, óxidos de ferro e sulfetos de ferro. Mas a descoberta mais inesperada na amostra de Bennu é a presença de fosfatos solúveis em água, disse Lauretta. Esses compostos são componentes da bioquímica para toda a vida conhecida na Terra hoje.
Um fosfato semelhante foi encontrado na amostra do asteroide Ryugu entregue pela missão Hayabusa2 da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão em 2020. Mas o fosfato de magnésio e sódio detectado na amostra de Bennu se destaca pela ausência de inclusões, que são como pequenas bolhas de outros minerais presos dentro da rocha, e pelo tamanho de seus grãos, sem precedentes em qualquer amostra de meteorito, disse Lauretta.
A descoberta de fosfatos de magnésio e sódio na amostra de Bennu levanta questões sobre os processos geoquímicos que uniram esses elementos e fornece pistas valiosas sobre as condições históricas de Bennu.
“A presença e o estado de fosfatos, juntamente com outros elementos e compostos em Bennu, sugerem um passado aquoso para o asteroide”, disse Lauretta. “Bennu potencialmente poderia ter sido parte de um mundo mais úmido. Embora, essa hipótese requeira mais investigação.”
Este mosaico de Bennu foi criado usando observações feitas pela nave espacial OSIRIS-REx da NASA que estava próxima do asteroide por mais de dois anos. Crédito: NASA/Goddard/University of Arizona
De um sistema solar jovem
Apesar de seu possível histórico de interação com água, Bennu continua sendo um asteroide quimicamente primitivo, com proporções elementares muito semelhantes às do Sol.
“A amostra que retornamos é o maior reservatório de material de asteroide inalterado na Terra atualmente”, disse Lauretta.
A composição do asteroide oferece um vislumbre dos primeiros dias do nosso sistema solar, há mais de 4,5 bilhões de anos. As rochas mantiveram seu estado original, não tendo derretido nem resolidificado desde sua criação, afirmando sua natureza primitiva e origens antigas.
Este conceito artístico mostra a nave espacial OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer) contatando o asteroide Bennu com o Touch-And-Go Sample Arm Mechanism ou TAGSAM. A missão retornou com sucesso uma amostra do revestimento da superfície de Bennu para estudo na Terra. Crédito: NASA
Dicas sobre os blocos de construção da vida
A equipe também confirmou que o asteroide é rico em carbono e nitrogênio. Esses elementos são cruciais para entender os ambientes dos quais os materiais de Bennu se originaram e os processos químicos que transformaram elementos simples em moléculas complexas, potencialmente estabelecendo as bases para a vida na Terra.
“Essas descobertas ressaltam a importância de coletar e estudar material de asteroides como Bennu – especialmente material de baixa densidade que normalmente queimaria ao entrar na atmosfera da Terra”, disse Lauretta. “Esse material contém a chave para desvendar os intrincados processos de formação do sistema solar e a química prebiótica que pode ter contribuído para o surgimento da vida na Terra.”
Qual é o próximo
Dezenas de outros laboratórios nos Estados Unidos e ao redor do mundo receberão partes da amostra de Bennu do Centro Espacial Johnson da NASA em Houston nos próximos meses, e muitos outros artigos científicos descrevendo a amostra de Bennu são esperados nos próximos anos pela Equipe de Análise de Amostras da OSIRIS-REx.
“As amostras de Bennu são rochas extraterrestres tentadoramente belas”, disse o coautor principal do artigo, Harold Connolly, o cientista de amostras da missão que lidera a Equipe de Análise de Amostras, professor na Rowan University em Glassboro, Nova Jersey, e um cientista pesquisador visitante na UArizona. “A cada semana, a análise da Equipe de Análise de Amostras OSIRIS-REx fornece descobertas novas e às vezes surpreendentes que estão ajudando a colocar restrições importantes na origem e evolução de planetas semelhantes à Terra.”
Referência: “Asteróide (101955) Bennu no laboratório: Propriedades da amostra coletada pela OSIRIS-REx” por Dante S. Lauretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Aebersold, Conel M. O’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. DellaGiustina, 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 Righter, Heather L. Roper, Sara S. Russell, Andrew J. Ryan, Scott A. Sandford, Paul F. Schofield, Cody D. Schultz, Laura B. Seifert, Shogo Tachibana, Kathie L. Thomas-Keprta, Michelle S. Thompson, Valerie Tu, Filippo Tusberti, Kun Wang, Thomas J. Zega, CWV Wolner e , 26 de junho de 2024, Meteorítica e Ciência Planetária.
DOI: 10.1111/mapas.14227