В ходе очередного этапа исследований образцов с далекого астероида японские ученые сообщили об обнаружении воды и органических соединений.
В процессе вращения вокруг Солнца астероид (162173) Рюгу пересекает орбиту Земли, поэтому в 2014 году японские ученые отправили к нему космический зонд. Аппарат Hayabusa2 высадил на поверхность Рюгу двух роботов и пару раз выстрелил по нему небольшими металлическими снарядами, втянув частицы выброшенной пыли и газов. Снаряды имели различную массу, так что первый из них поднял вещество с самой поверхности, а второй оставил кратер глубиной до десяти метров, обнажив более глубокие слои астероида.
В 2020 году капсула с образцами, доставленными с астероида Рюгу, успешно вернулся на Землю, и с тех пор ученые с величайшей осторожностью исследуют их, стараясь не допустить ни малейшего загрязнения. Этот процесс разделен на несколько этапов, для каждого из которых выделена строго ограниченная доля из пяти с небольшим граммов вещества, доставленных миссией. Первичный анализ проводило само Японское аэрокосмическое агентство (JAXA), а на втором этапе к этой работе подключились другие исследователи. Новые результаты работы представлены в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.
Астероиды возникли вместе с Солнечной системой и, в отличие от планет, почти не претерпели изменений на протяжении миллиардов лет. Ученые полагают, что они представляют собой своеобразные «капсулы времени», содержащие образцы древнего вещества, которые могут помочь раскрыть многие вопросы о формировании Солнечной системы, включая ее планеты и возможно даже возникновение жизни. До недавнего времени ученые могли изучать лишь те фрагменты, которые упали на Землю и подверглись значительным изменениям. Так, например, легковесные элементы не выдерживают такого воздействия и испаряются. Образцы, доставленные космическими зондами, напротив, позволяют сохранить их первоначальный состав.
Большая группа ученых под руководством Мотоо Ито провела исследование образцов с Рюгу. В ходе работы было установлено, что они содержат значительное количество воды, что позволяет классифицировать астероид как относящийся к определенной группе CI-хондритов — углистые метеориты характеризуются высоким содержанием железа и гидратированных силикатов. Следует отметить, что ранее, основываясь на спектральных данных, астероид Рюгу относили к другому типу хондритов. Это подчеркивает, что спектральные наблюдения, не позволяющие оценить состав вещества, находящегося под поверхностью, могут быть недостаточно надежными для классификации астероидов. Также в образцах не было обнаружено ферригидрита и сульфатов, которые обычно встречаются в углистых метеоритах. Вероятно, эти соединения отсутствуют в астероидах-хондритах и формируются в процессе падения на Землю.
В пробах были найдены органические соединения, в том числе разнообразные аминокислоты. Ранее неизвестные алифатические циклические молекулы обнаружены впервые в астероидах. На Рюгу они содержатся в мельчайших минеральных силикатах, структура которых также свидетельствует о взаимодействиях с водой в прошлом. Возможно, подобные частицы астероидов когда-то доставили на молодую Землю значительные объемы воды и органических веществ, послуживших основой для химической эволюции и возникновения жизни.
Авторы отмечают, что образцы с Рюгу представляют собой наиболее нетронутые материалы, оставшиеся со времен формирования Солнечной системы, и их изучение еще не закончено. В то же время американский космический аппарат OSIRIS-REx уже собрал приблизительно 60 граммов вещества с околоземного астероида (101955) Бенну, которое планируется доставить на Землю в 2023 году. Однако, процесс идет с трудностями: согласно информации NASA, контейнер с образцами оказался переполненным и не закрылся герметично, из-за чего рассеивает мелкие частицы в космос.