Peuvent-ils découvrir les origines de la vie ?

Micrographie d’une particule de Bennu sombre, d’environ 1 millimètre de long, avec une coquille de phosphate brillante. À droite, une partie plus petite était cassée. Crédit image : de Lauretta & Connolly et al. (2024) Météorologie et science planétaireest ce que je:10.1111/maps.14227

L’analyse d’un échantillon de l’astéroïde Bennu a révélé la présence d’ingrédients essentiels à la vie et de signes d’un passé aquatique, fournissant ainsi un aperçu des origines et de la biochimie du système solaire.

• Les premières analyses de l’échantillon de l’astéroïde Bennu sont revenues NASAc’est Osiris-Rex La mission a révélé des poussières riches en carbone, en azote et en composés organiques, tous ingrédients essentiels à la vie telle que nous la connaissons. L’échantillon, dominé par des minéraux argileux, notamment de la serpentine, reflète le type de roche trouvée dans les dorsales médio-océaniques de la Terre.
• Les phosphates de magnésium et de sodium trouvés dans l’échantillon indiquent que l’astéroïde pourrait s’être séparé d’un petit monde océanique ancien et primitif. Le phosphate a été une surprise pour l’équipe car le minéral n’avait pas été détecté par la sonde spatiale OSIRIS-REx alors qu’elle se trouvait sur Bennu.
• Alors qu’un phosphate similaire a été trouvé dans un échantillon de l’astéroïde Ryugu livré par Agence japonaise d’exploration aérospatialeLors de la mission Hayabusa 2 de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale en 2020, les phosphates de sodium et de magnésium détectés dans l’échantillon de Bennu se distinguaient par leur pureté (c’est-à-dire l’absence d’autres substances incluses dans le minéral) et la taille de leurs grains, ce qui est sans précédent dans aucun échantillon de météorite.

Cette mosaïque de Bennu a été créée à partir des observations effectuées par le vaisseau spatial OSIRIS-REx de la NASA, qui était à proximité de l’astéroïde pendant plus de deux ans. Droits d’auteur : NASA/Goddard/Université de l’Arizona

Découvertes de la composition de l’astéroïde Bennu

Les scientifiques attendaient avec impatience l’opportunité de forer l’échantillon immaculé d’astéroïde Bennu de 4,3 onces (121,6 grammes) collecté par la mission OSIRIS-REx (Origins, Spectroscopic Interpretation, Resource Identification, and Security – Regolith Explorer) de la NASA depuis sa dernière livraison sur Terre. automne. Ils espéraient que ce matériau contenait des secrets sur le passé du système solaire et sur la biochimie qui aurait pu conduire à l’origine de la vie sur Terre. Une première analyse de l’échantillon Bennu, récemment publiée dans la revue… Météorologie et science planétairece qui indique que cet enthousiasme était justifié.

L’équipe d’analyse des échantillons de la sonde OSIRIS-REx a découvert que l’astéroïde Bennu contient les ingrédients originaux qui ont formé notre système solaire. La poussière d’astéroïde est riche en carbone et en azote, ainsi qu’en composés organiques, qui sont tous des composants essentiels de la vie telle que nous la connaissons. L’échantillon contenait également du phosphate de sodium et de magnésium, ce qui a été une surprise pour l’équipe de recherche, car il n’a pas été détecté dans les données de télédétection collectées par le vaisseau spatial Bennu. Sa présence dans l’échantillon indique que l’astéroïde pourrait s’être séparé d’un petit monde océanique primitif disparu depuis longtemps.

Une vue de huit plateaux d’échantillons contenant le matériau final de l’astéroïde Bennu. De la poussière et des roches ont été versées dans des plateaux depuis la plaque supérieure de la tête du mécanisme d’échantillonnage tactile (TAGSAM). 51,2 grammes ont été collectés à partir de ce moulage, ce qui porte la masse finale de l’échantillon d’astéroïde à 121,6 grammes. Copyright : NASA/Erica Blumenfeld et Joseph Aebersold

L’analyse d’un échantillon de l’astéroïde Bennu a révélé des informations intéressantes sur la composition de l’astéroïde. Dominé par des minéraux argileux, en particulier de la serpentine, l’échantillon reflète le type de roche trouvée dans les crêtes médio-océaniques de la Terre, là où les matériaux du manteau, la couche située sous la croûte terrestre, rencontrent l’eau.

Cette réaction ne crée pas seulement de l’argile ; Il donne également naissance à une variété de minéraux tels que des carbonates, des oxydes de fer et des sulfures de fer. Mais la découverte la plus surprenante est la présence de phosphates hydrosolubles. Ces composés sont les composants biochimiques de toute vie connue sur Terre aujourd’hui.

Alors qu’un phosphate similaire a été trouvé dans l’échantillon d’astéroïde Ryugu envoyé par la mission Hayabusa 2 de la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) en 2020, le phosphate de sodium et de magnésium détecté dans l’échantillon de Bennu se distingue par sa pureté, c’est-à-dire l’absence d’autres matériaux dans le minéral – et la taille de ses grains est sans précédent dans aucun échantillon de météorite.

Une petite partie de l’échantillon d’astéroïde Bennu renvoyé par la mission OSIRIS-REx de la NASA, comme le montrent les images au microscope. Le panneau supérieur gauche montre une particule de benno de couleur foncée, d’environ un millimètre de long, avec une enveloppe externe de phosphate brillant. Les trois autres panneaux montrent des images progressivement agrandies d’un fragment de la particule qui s’est détaché le long d’une veine brillante contenant du phosphate, prises au microscope électronique à balayage. Copyright : De Lauretta & Connolly et al. (2024) Météorologie et science planétaireest ce que je:10.1111/maps.14227

La découverte de magnésium et de phosphate de sodium dans l’échantillon de Bennu soulève des questions sur les processus géochimiques qui ont concentré ces éléments et fournit également des indices précieux sur les conditions historiques de Bennu.

« La présence et l’état du phosphate, ainsi que d’autres éléments et composés sur Bennu, indiquent un passé aqueux pour l’astéroïde », a déclaré Dante Lauretta, co-auteur principal de l’étude et chercheur principal du programme OSIRIS-REx à l’Université. de l’Arizona à Tucson. « Il est possible que Bennu faisait autrefois partie d’un monde plus humide, bien que cette hypothèse nécessite une enquête plus approfondie. »

« OSIRIS-REx nous a donné exactement ce que nous espérions : un grand échantillon d’astéroïde vierge, riche en azote et en carbone provenant d’un monde auparavant humide », a déclaré Jason Durkin, co-auteur de l’étude et scientifique du projet OSIRIS-REx au Goddard de la NASA. Centre de vols spatiaux à Greenbelt, Maryland ».

Le vaisseau spatial OSIRIS-REx de la NASA quitte la surface de l’astéroïde Bennu après avoir collecté un échantillon. Crédit image : Centre de vol spatial Goddard de la NASA/Laboratoire CI/SVS

Malgré son histoire probable d’interaction avec l’eau, Bennu reste un astéroïde chimiquement primitif, avec ses proportions élémentaires très similaires à celles du Soleil.

« L’échantillon que nous avons ramené constitue actuellement le plus grand réservoir de matière d’astéroïde non altérée sur Terre », a déclaré Loretta.

Cette formation offre un aperçu des premiers jours de notre système solaire, il y a plus de 4,5 milliards d’années. Ces roches ont conservé leur état d’origine, et n’ont ni fondu ni solidifié depuis leur création, confirmant ainsi leurs origines anciennes.

L’équipe a confirmé que l’astéroïde est riche en carbone et en azote. Ces éléments sont essentiels à la compréhension des environnements dans lesquels les matériaux de Bennu sont originaires et des processus chimiques qui ont transformé des éléments simples en molécules complexes, susceptibles de jeter les bases de la vie sur Terre.

« Ces résultats soulignent l’importance de collecter et d’étudier les matériaux provenant d’astéroïdes comme Bennu, en particulier les matériaux de faible densité qui brûlent généralement lorsqu’ils entrent dans l’atmosphère terrestre », a déclaré Lauretta. « Ces matériaux détiennent la clé pour élucider les processus complexes de formation du système solaire et de biochimie qui pourraient avoir contribué à l’émergence de la vie sur Terre. »

Des dizaines d’autres laboratoires aux États-Unis et dans le monde recevront des parties de l’échantillon Bennu du Johnson Space Center de la NASA à Houston dans les mois à venir, et d’autres articles scientifiques décrivant les analyses de l’échantillon Bennu sont attendus dans les prochaines années. Équipe d’analyse d’échantillons OSIRIS-REx.

« Les échantillons de Bennu sont des roches exoplanétaires incroyablement belles », a déclaré Harold Connolly, co-auteur principal de l’étude et scientifique chargé des échantillons de la mission OSIRIS-REx à l’Université Rowan de Glassboro, dans le New Jersey. « Chaque semaine, l’équipe d’analyse d’échantillons OSIRIS-REx fournit de nouveaux et des résultats surprenants dans certains « Ces conditions contribuent à imposer des contraintes importantes sur l’origine et l’évolution des planètes semblables à la Terre. »

Le vaisseau spatial OSIRIS-REx a été lancé le 8 septembre 2016, se dirigeant vers l’astéroïde géocroiseur Bennu et collectant un échantillon de roches et de poussière à la surface. OSIRIS-REx, la première mission américaine à prélever un échantillon d’un astéroïde, a livré l’échantillon sur Terre le 24 septembre 2023.

Référence : « Astéroïde (101955) Bennu en laboratoire : Caractéristiques de l’échantillon collecté par la sonde spatiale OSIRIS-REx » par Dante S. Loretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Aebersold, Connell M. ou. D. Alexandre, 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 Reiter, Heather L. Roper, Sarah S. Russell, Andrew J. Ryan, Scott A. Sandford, Paul F. Scofield, Cody D. Schultz, Laura B. Seifert, Shogo Tachibana, Cathy L. Thomas-Kiberta, Michelle S. Thompson, Valerie Tu, Filippo Tosperti, Qun Wang, Thomas J. Zija, C.W. à Woolner, 26 juin 2024, Météorologie et science planétaire.
DOI : 10.1111/maps.14227

Le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, a géré la gestion globale de la mission, l’ingénierie des systèmes, ainsi que la sécurité et l’assurance de la mission pour OSIRIS-REx. Dante Lauretta, de l’Université de l’Arizona à Tucson, est le chercheur principal. L’université dirige l’équipe scientifique, planifiant le suivi scientifique et le traitement des données de la mission. Lockheed Martin Space à Littleton, Colorado, a construit le vaisseau spatial et assure les opérations aériennes. Goddard et Kinetics Aerospace étaient chargés de guider le vaisseau spatial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx est organisé à la NASA Johnson. Les partenariats internationaux pour cette mission comprennent l’altimètre laser OSIRIS-REx de l’Agence spatiale canadienne et la collaboration scientifique sur l’échantillonnage d’astéroïdes avec la mission Hayabusa2 de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale. OSIRIS-REx est la troisième mission du programme New Frontiers de la NASA, géré par le Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama, pour le compte de la direction des missions scientifiques de l’agence à Washington.