این فضاپیما که بخشی از مأموریت OSIRIS-REx ناسا بود، نه تنها دو سال در مدار این سیارک به تصویربرداری و بررسی آن پرداخت، بلکه نمونهای ارزشمند از گرد و غبار و سنگهای کوچک سطح ناهموار بنو را جمعآوری کرد.
در شهریور ۱۴۰۲، یک کپسول حاوی نمونهای دستنخورده از این سیارک به زمین بازگشت و در بیابان یوتا در ایالات متحده فرود آمد.
از آن زمان، تیمی بینالمللی از دانشمندان – که ما نیز بخشی از آن هستیم – مشغول مطالعه حدود ۱۲۰ گرم ماده جمعآوریشده از بنو بودهاند.
یافتههای ما در دو مقاله جدید که امروز در مجلات Nature و Nature Astronomy منتشر شدهاند، نشان میدهند که آب ممکن است روزگاری در سیاره مادری بنو وجود داشته باشد و دیدگاههای جدیدی درباره شیمی منظومه شمسی اولیه ارائه میکنند.
بقایای دستنخورده سنگها از زمانهای بسیار دور
سیارکها بقایای تکهتکهشده اجرام مادر اولیه در تاریخ منظومه شمسی هستند که بر اثر برخورد با دیگر اجرام از بین رفتهاند. آنها در مدار خورشید گردش میکنند و از نظر شکل، اندازه و ترکیب شیمیایی بسیار متنوعاند.
برخی از این سیارکها سرشار از کربن و مواد معدنی رسی آبدار هستند و ممکن است شباهتهایی به ابتداییترین گروه شهابسنگهای روی زمین، موسوم به کندریتهای کربنی، داشته باشند.
برخلاف شهابسنگها، نمونههایی که از سیارکها جمعآوری میشوند، تحت تأثیر تغییرات فیزیکی و شیمیایی جو و زیستکره زمین قرار نگرفتهاند. این ویژگی به دانشمندان امکان میدهد که به پرسشهای کلیدی درباره تحول منظومه شمسی اولیه، شکلگیری سیارات، و مواد اولیه حیات پاسخ دهند.
یکی دیگر از اهداف مأموریت OSIRIS-REx این است که یافتههای آزمایشگاهی از نمونههای سیارک را با دادههای بهدستآمده از روشهای سنجش از دور مقایسه کند. این کار به ما کمک میکند تا مشاهدات نجومی از سیارکها را تأیید کنیم و پیمایشهای منظومه شمسی را بهبود ببخشیم.
کریستالهای کوچک از مواد معدنی نمکی
برای جلوگیری از آلودگی، کپسول مهر و مومشده حاوی نمونه در یک جعبه شیشهای بسیار بزرگ نگهداری و بررسی شد.
این محفظه دارای دستکشهای لاستیکی متصل به دیوارههای آن بود تا دانشمندان بتوانند بدون تماس مستقیم، نمونهها را بررسی کنند. علاوه بر این، فضای داخل محفظه با نیتروژن خالص تخلیه شد تا رطوبت و اکسیژن جو زمین وارد آن نشود.
وقتی ما ساختار درونی ذرات غبار بنو را تجزیه و تحلیل کردیم، با شگفتی متوجه کریستالهای بسیار ریز از مواد معدنی نمکی، موسوم به هالیت و سیلوایت، شدیم.
این کشفی بسیار مهم بود.
هالیت در شهابسنگها بسیار نادر است و تنها در سه مورد از میان صدها هزار شهابسنگ شناختهشده روی زمین شناسایی شده است. همچنین، میدانیم که هالیت در آب یا هوای زمین به سرعت حل و تخریب میشود.
اعضای دیگر تیم تحقیقاتی OSIRIS-REx موفق به شناسایی انواع مختلفی از مواد معدنی نمکی در نمونههای بنو شدند، از جمله کربناتهای سدیم، فسفاتها، سولفاتها و فلوریدها.
این مواد معدنی میتوانند بر اثر تبخیر آبهای شور تشکیل شوند، مشابه رسوبات باقیمانده در دریاچههای نمکی روی زمین.
با مقایسه این نتایج با ترکیب شیمیایی دریاچههای نمکی زمین، شواهدی از وجود آبهای شور در جرم مادر سیارک بنو به دست آمد که با تبخیر آنها، نمکها بهعنوان نشانهای از حضور آب باقی ماندهاند.
تنوعی از ترکیبات آلی
این کشف، دیدگاه جدیدی درباره فعالیتهای آبی در نخستین دورههای منظومه شمسی ارائه میدهد. اما وجود مواد معدنی نمکی از نظر دیگری نیز مهم است.
در زمین، این مواد معدنی میتوانند بهعنوان کاتالیزور برای تشکیل ترکیبات آلی، مانند بازهای نوکلئوتیدی و نوکلئوزیدها، که اجزای اولیه حیاتاند، عمل کنند.
در یک بررسی جداگانه روی نمونههای بنو، دیگر اعضای تیم OSIRIS-REx موفق شدند طیف گستردهای از ترکیبات آلی را در این سیارک غنی از کربن و نیتروژن شناسایی کنند.
این ترکیبات شامل ۱۴ مورد از ۲۰ اسید آمینهای هستند که در فرآیندهای زیستی زمین نقش دارند. علاوه بر این، چندین اسید آمینه ناشناخته در زیستشناسی، آمونیاک، و هر پنج باز نوکلئوتیدی موجود در RNA و DNA در نمونهها یافت شد.
اگرچه هیچ نشانهای از حیات در بنو یافت نشده است، اما این دو مطالعه جدید نشان میدهند که جرم مادر بنو محیطی شور و غنی از کربن داشته که برای شکلگیری اجزای سازنده حیات مناسب بوده است.
تحقیقات در حال انجام
یافتههای حاصل از نمونههای بازگشته از سیارک بنو میتوانند به درک ما از آنچه در اجرام یخی دوردست منظومه شمسی رخ میدهد، کمک کنند.
برخی از این اجرام شامل قمر انسلادوسِ زحل و سیاره کوتوله سرس در کمربند سیارکی بین مریخ و مشتری هستند.
هر دوی این اجرام دارای اقیانوسهای زیرسطحی از آبهای شور هستند. آیا ممکن است در آنها حیات وجود داشته باشد؟
ما همچنان در حال مطالعه نمونههای دستنخورده بنو که در سال ۱۳۹۹ جمعآوری شدهاند، هستیم. اکنون در حال بررسی زمان فروپاشی جرم مادر بنو و جستجوی شواهدی از برخوردهای کهن در مواد معدنی آن هستیم.
