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) Meteorítica e Ciência Planetáriadoi:10.1111/mapas.14227
A análise de uma amostra do asteroide Bennu encontrou componentes essenciais para a vida e indícios de um passado aquoso, oferecendo insights sobre as origens do sistema solar e a química pré-biótica.
- Análise inicial da amostra do asteroide Bennu retornada por NASA‘s OSIRIS-REx missão revelou poeira rica em carbono, nitrogênio e compostos orgânicos, todos os quais são componentes essenciais para a vida como a conhecemos. Dominada por minerais de argila, particularmente serpentina, a amostra espelha o tipo de rocha encontrada em dorsais meso-oceânicas na Terra.
- O fosfato de magnésio-sódio encontrado na amostra sugere que o asteroide pode ter se separado de um antigo, pequeno e primitivo mundo oceânico. O fosfato foi uma surpresa para a equipe porque o mineral não havia sido detectado pela espaçonave OSIRIS-REx enquanto estava em Bennu.
- Enquanto um fosfato semelhante foi encontrado na amostra do asteroide Ryugu entregue por JAXANa missão Hayabusa2 da Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial) em 2020, o fosfato de magnésio-sódio detectado na amostra de Bennu se destaca pela pureza (ou seja, pela ausência de outros materiais incluídos no mineral) e pelo tamanho de seus grãos, sem precedentes em qualquer amostra de meteorito.
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
Descobertas da composição do asteroide Bennu
Os cientistas aguardaram ansiosamente a oportunidade de escavar a amostra imaculada do asteroide Bennu, de 4,3 onças (121,6 gramas), coletada pela missão OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security – Regolith Explorer) da NASA desde que foi entregue à Terra no outono passado. Eles esperavam que o material guardasse segredos do passado do sistema solar e da química prebiótica que pode ter levado à origem da vida na Terra. Uma análise inicial da amostra Bennu, publicada recentemente em Meteorítica e Ciência Planetáriademonstra que essa excitação era justificada.
A Equipe de Análise de Amostras OSIRIS-REx descobriu que Bennu contém os ingredientes originais que formaram nosso sistema solar. 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-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.
Uma visão de oito bandejas de amostra contendo o material final do asteroide Bennu. A poeira e as rochas foram despejadas nas bandejas a partir da placa superior da cabeça do Mecanismo de Aquisição de Amostras Touch-and-Go (TAGSAM). 51,2 gramas foram coletados desse vazamento, elevando a massa final da amostra do asteroide para 121,6 gramas. Crédito: NASA/Erika Blumenfeld e Joseph Aebersold
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 não resulta apenas na formação de argila; ela também dá origem a uma variedade de minerais como carbonatos, óxidos de ferro e sulfetos de ferro. Mas a descoberta mais inesperada é a presença de fosfatos solúveis em água. Esses compostos são componentes da bioquímica para toda a vida conhecida na Terra hoje.
Embora um fosfato semelhante tenha sido encontrado na amostra do asteroide Ryugu entregue pela missão Hayabusa2 da JAXA (Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial) em 2020, o fosfato de magnésio e sódio detectado na amostra de Bennu se destaca por sua pureza — ou seja, pela ausência de outros materiais no mineral — e pelo tamanho de seus grãos, sem precedentes em qualquer amostra de meteorito.
Uma pequena fração da amostra do asteroide Bennu retornada pela missão OSIRIS-REx da NASA, mostrada em imagens de microscópio. O painel superior esquerdo mostra uma partícula Bennu escura, com cerca de um milímetro de comprimento, com uma crosta externa de fosfato brilhante. Os outros três painéis mostram vistas progressivamente ampliadas de um fragmento da partícula que se separou ao longo de uma veia brilhante contendo fosfato, capturada por um microscópio eletrônico de varredura. Crédito: De Lauretta & Connolly et al. (2024) Meteorítica e Ciência Planetáriadoi:10.1111/mapas.14227
A descoberta de fosfatos de magnésio e sódio na amostra de Bennu levanta questões sobre os processos geoquímicos que concentraram esses elementos e fornece pistas valiosas sobre as condições históricas de Bennu.
“A presença e o estado dos fosfatos, juntamente com outros elementos e compostos em Bennu, sugerem um passado aquoso para o asteroide”, disse Dante Lauretta, coautor principal do artigo e pesquisador principal da OSIRIS-REx na Universidade do Arizona, Tucson. “Bennu potencialmente poderia ter sido parte de um mundo mais úmido. Embora, essa hipótese requeira mais investigação.”
“A OSIRIS-REx nos deu exatamente o que esperávamos: uma grande amostra de asteroide intocada, rica em nitrogênio e carbono, de um mundo anteriormente úmido”, disse Jason Dworkin, coautor do artigo e cientista do projeto OSIRIS-REx no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.
A nave espacial OSIRIS-REx da NASA deixando a superfície do asteroide Bennu após coletar uma amostra. Crédito: Goddard Space Flight Center/CI Lab/SVS da NASA
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.
Esta composição oferece um vislumbre dos primeiros dias do nosso sistema solar, há mais de 4,5 bilhões de anos. Essas rochas mantiveram seu estado original, não tendo derretido nem resolidificado desde sua criação, afirmando suas origens antigas.
A equipe confirmou que o asteroide é rico em carbono e nitrogênio. Esses elementos são cruciais para entender os ambientes onde 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.”
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 análises da 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 Harold Connolly, coautor principal do artigo e cientista de amostras da missão OSIRIS-REx na Rowan University em Glassboro, Nova Jersey. “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.”
Lançada em 8 de setembro de 2016, a nave espacial OSIRIS-REx viajou para o asteroide próximo à Terra Bennu e coletou uma amostra de rochas e poeira da superfície. A OSIRIS-REx, a primeira missão dos EUA a coletar uma amostra de um asteroide, entregou a amostra à Terra em 24 de setembro de 2023.
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
O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, forneceu o gerenciamento geral da missão, engenharia de sistemas e a segurança e garantia da missão para o OSIRIS-REx. Dante Lauretta da Universidade do Arizona, Tucson, é o principal investigador. A universidade lidera a equipe científica e o planejamento de observação científica e processamento de dados da missão. A Lockheed Martin Space em Littleton, Colorado, construiu a espaçonave e forneceu as operações de voo. Goddard e KinetX Aerospace foram responsáveis pela navegação da espaçonave OSIRIS-REx. A curadoria do OSIRIS-REx ocorre na NASA Johnson. As parcerias internacionais nesta missão incluem o instrumento OSIRIS-REx Laser Altimeter da CSA (Canadian Space Agency) e a colaboração científica de amostras de asteroides com a missão Hayabusa2 da JAXA. O OSIRIS-REx é a terceira missão do Programa Novas Fronteiras da NASA, gerenciado pelo Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, para a Diretoria de Missões Científicas da agência em Washington.
