Американские исследователи зафиксировали наличие молекул воды в неожиданном месте – на каменных астероидах. Эти небесные тела, в отличие от некоторых других, находятся ближе всего к Солнцу. В этом открытию помогла обсерватория SOFIA, которая была выведена из эксплуатации два года назад.
Химический состав астероидов Солнечной системы различается и определяется условиями их формирования. Специалисты классифицируют эти объекты на три основные группы, которые, в свою очередь, подразделяются на подгруппы): углеродистые, с водным льдом, железные, и силикатные, считающиеся безводными.
Обычно каменные астероиды, которые состоят из сухих силикатов, образуются вблизи Солнца, тогда как углеродистые, содержащие следы воды, как правило, водяного льда, формируются дальше от него. Объект, расположенный ближе к Солнцу, получает больше тепла, и под действием солнечного излучения водяной лед быстро испаряется.
Астероиды представляют собой каменистые обломки породы, которые не смогли объединиться в планеты или их спутники на начальных этапах формирования Солнечной системы. Исследование этих тел позволяет ученым получить информацию об условиях, существовавших миллиарды лет назад, и о распределении химических элементов в ту эпоху.
Вода вызывает значительный интерес у астрономов. Исследовательские группы по всему миру ведут поиск воды на астероидах. Изучение распределения воды на этих небесных телах позволит получить информацию о том, как она образовалась на Земле.
Астрономы из Юго-Западного научно-исследовательского института (США) рассказали об интригующем открытии: ученые нашли молекулы воды там, где не ожидали, — на безводных каменных астероидах. Результаты работы опубликованы в журнале The Planetary Science Journal.
В процессе обработки информации, полученной с помощью спектрального прибора FORCAST стратосферной обсерватории SOFIA, спектральные характеристики в среднем инфракрасном диапазоне привлекли внимание исследователей к четырем силикатным астероидам класса S главного пояса: Ирида, Мельпомена, Парфенопа и Массалия.
После детального анализа специалисты выяснили, молекулы воды были обнаружены на двух астероидах, Ириде и Массалии. Информация, полученная с других космических тел, оказалась недостаточно четкой для получения достоверных результатов. В будущем ученые планируют использовать более совершенные инструменты космического телескопа «Джеймс Уэбб», чтобы более детально изучить этот вопрос».
Спектры электромагнитного излучения, отраженного от поверхности четырех астероидов, были получены американскими учеными. На двух из них выявлены области с заметным поглощением. Полученные данные напоминают отпечатки пальцев: они позволяют установить, какие вещества отразили свет, причем каждая полоса поглощения соответствует конкретным молекулам. Результаты спектрометрического исследования астероидов оказались идентичны спектрам ледяных частиц, зафиксированным в одном из крупнейших лунных кратеров, расположенном в южном полушарии.
«Мы провели сопоставление наших данных и данных, полученных со спутника другой командой. В результате выяснилось, что количество воды на астероидах соотносится с ее количеством на освещенной стороне Луны. Вода на астероидах может быть химически связана с минералами или находиться в растворенном виде в силикатном стекле», — пояснила Анисия Арредондо (Anicia Arredondo), один из авторов исследования.
В скором времени Арредондо и ее команда планируют исследовать около 30 каменных астероидов в поисках молекул воды, используя телескоп «Уэбб».
Стратосферную обсерваторию SOFIA использовали для наблюдений в ИК-спектре. Она работала на протяжении 12 лет — с 2010 по 2022 год — и представляла собой совместный проект NASA и Немецкого центра авиации и космонавтики. В отличие от космических обсерваторий, таких как «Хаббл» и «Спитцер», которые выводят в космос с помощью ракет, телескоп SOFIA располагался на борту модифицированного реактивного лайнера Boeing 747, совершавшего регулярные вылеты.
SOFIA работала в стратосфере на высоте до 14 километров, что выше основной массы водяного пара в атмосфере, который поглощает инфракрасные волны. Благодаря такой высоте SOFIA изучала инфракрасные волны, не достигающие наземных обсерваторий.