Próbki skał z planetoidy Bennu zaskoczyły naukowców. Nie przypominają żadnego znanego wcześniej materiału

W tym artykule:

1. Misje ku planetoidom
2. Egzotyczne chondry
3. Do czego służą chondry?
4. Różnorodny skład planetoid

Krople ognistego deszczu. Tymi słowami angielski geolog Henry Clifton Sorby po raz pierwszy opisał małe, kuliste skały, jakie dostrzegł w meteorytach znalezionych na naszej planecie. Współcześnie te „ogniste krople” znane są jako chondry. Nazwa pochodzi od greckiego słowa „chondros”, czyli „ziarno”. Chondry są obecne w prawie wszystkich meteorytach. Dlatego uważa się, że są główną częścią cegiełek budulcowych planet. Jednak wciąż nie wiemy, w jaki sposób te cegiełki mogły powstać.

Misje ku planetoidom

Badanie ich jest o tyle utrudnione, że każdy kawałek kosmicznej skały, jaki samodzielnie trafił na Ziemię, musiał przedrzeć się przez naszą atmosferę. Tarcie i wynikająca z niego wysoka temperatury zmieniły kawałki kosmicznego gruzu. To utrudnia zrozumienie stanu pierwotnego meteorytów.

Sytuacja zaczęła się zmieniać wraz z misjami zdolnymi przywieźć na naszą planetę próbki pobrane bezpośrednio ze skały podróżującej w kosmosie. Do tej pory odbyły się trzy tego typu misje:

• Hayabusa – sonda japońskiej agencji kosmicznej JAXA. Została wystrzelona 9 maja 2003 r. w celu zebrania próbek materii z planetoidy Itokawa. Kapsuła z próbkami dotarła na Ziemię 13 czerwca 2010 r.;
• Hayabusa-2 – również japońska sonda, która dotarła do planetoidy Ryugu. Pojemnik z próbkami trafił na Ziemię w grudniu 2020 r.;
• OSIRIS-REx – sonda NASA, która pobrała materiał z potencjalnie niebezpiecznej planetoidy Bennu.

Dzięki tym projektom naukowcy są w stanie analizować i porównywać pierwotny, niezmieniony materiał kosmiczny pozostały po tworzeniu się Układu Słonecznego. To jak zajrzenie na plac budowy sprzed 4,5 miliarda lat.

Egzotyczne chondry

Jak na razie naukowcy nie znaleźli w próbkach Bennu niczego, co wyglądałoby dokładnie tak, jak chondry widziane w znanych dotąd meteorytach. Znaleźli jednak szereg skał, które w różnym stopniu przypominają chondry. To sugeruje, że planetoidy są bardziej zróżnicowane, niż mogłyby sugerować znalezione na Ziemi meteoryty.

Grupy badawcze, pracujące przy analizie próbek z Bennu, są wciąż na wczesnym etapie analiz. Zbadały mniej niż 1 procent materiału z próbki. – Mimo to uzyskane wyniki są bardzo ważnymi odkryciami – mówi Harold Connolly Jr., ekspert ds. meteorytów z Rowan University.

Connolly Jr. przeprowadził wstępną analizę jednej z próbek Bennu. Proces ten przypomina pracę ze materiałem pochodzenia ziemskiego. Polega na identyfikowaniu minerałów i możliwych procesów, które je zmieniły. Pierwsza analiza wykazała, że próbka z Bennu nie zawiera typowych chondr. Może być to związane z dowodami mówiącymi, że przez Bennu przepływała niegdyś woda.

– Jeśli Bennu zawierała chondry, to przemiana wodna mogła je zniszczyć – mówi Sara Russell, badaczka meteorytów z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie. To uczona, która przeprowadziła kolejną analizę próbki.

Do czego służą chondry?

Jednak wyniki Russell i jej zespołu wykazały, że próbka zawiera ziarna, które mogą być fragmentami chondry. Grupa bada obecnie, czy pozostałości mogą pochodzić z innego rodzaju skał, które mogły uformować się w Układzie Słonecznym nawet wcześniej niż chondry. Ziarna tego typu znane są jako inkluzje bogate w wapń i glin, inaczej CAI. Jeśli nie, to badane fragmenty prawdopodobnie pochodziły z chondr, które uniknęły zmiany wskutek obecności wody.

Natomiast zespół kierowany przez ekspertów od meteorytów Loan Le i Kathie Thomas-Keprta z Johnson Space Center znalazł trzy ziarna w milimetrowej próbce Bennu. Mają one podobny skład i kształty do chondry znalezionej w meteorycie Murchison, który spadł nad Australią w 1969 roku. Dwa obiekty w próbce z Bennu mają wgniecenia, powstałe prawdopodobnie w wyniku kontaktu z wodą. Thomas-Keprta mówi, że struktura drugiego obiektu, która przypomina bele siana, nigdy wcześniej nie była obserwowana w przypadku chondry.

Na razie naukowcy określają te nietypowe ziarna obiektami podobnymi do chondr. Jeśli okaże się, że są to chondry, pokażą one, że populacja planetoid w naszym Układzie Słonecznym ma większą różnorodność, niż wskazują na to meteoryty znalezione na powierzchni Ziemi.

Różnorodny skład planetoid

– Obiekty podobne do chondr sugerują, że Bennu może być nieco inny od wszystkich znanych planetoid – mówi Sara Russell. Co ciekawe, naukowcy znaleźli również obiekty podobne do chondry w próbce przywiezionej z planetoidy 162173 Ryugu przez japońską misję Hayabusa2 w 2020 roku.

– To, czego dowiedzieliśmy się dzięki próbkom z Ryugu i Bennu, to fakt, że istnieje wiele planetoid nie pasujących dokładnie do meteorytów w naszych kolekcjach – powiedziała badaczka. Dodaje, że odkrycie, w jaki sposób powstały, nie jest łatwe. Pomóc może dalsza analiza próbki z Bennu i więcej misji kosmicznych w celu dostarczenia większej ilości materiałów.

Dlaczego jest to tak istotne? Gdyby naukowcom udało się odkryć, w jaki sposób powstały chondry, wiedzielibyśmy więcej o tym, w jakim stopniu były one surowcem, z którego powstały planety. Możliwe, że chondry uformowały się, gdy małe ziarna pyłu zostały podgrzane we wczesnym okresie Układu Słonecznego, a następnie schłodzone. Gdyby tak było, to chondry byłyby znaczącym źródłem materiałów do budowy planetoid, komet i planet.

Z drugiej strony, gdyby chondry mogły powstać tylko w wyniku zderzeń między planetozymalami, które zostały już uformowane, to chondry nie byłyby konieczne do powstania planet. Choć nadal stanowiłyby dowód na to, że wczesny Układ Słoneczny był dynamicznym, gwałtownym miejscem.

Źródło: Astronomy.com.

Nasz ekspert

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.