Исследование состава грунта астероида Бенну заставило пересмотреть существующие теории о формировании подобных космических объектов. Анализ изотопного состава образцов указывает на альтернативный сценарий и, возможно, место их возникновения.

Бенну представляет собой небольшой околоземный астероид, приблизительно 500 метров в диаметре. Он характеризуется высоким содержанием углерода и сохранил древнее вещество, относящееся к периоду формирования Солнечной системы. В 2023 году межпланетная станция NASA OSIRIS-REx доставила на Землю образцы грунта этого астероида. Полученные данные свидетельствуют о том, что по химическому и изотопному составу Бенну схож с редкими углистыми хондритами CI — метеоритами, чья структура во многом повторяет состав Солнца.

Подобные характеристики ранее были зафиксированы в образцах астероида Рюгу, доставленных на Землю японской миссией «Хаябуса-2». Обнаруженная схожесть состава позволяет предположить тесную взаимосвязь между этими небесными телами, однако вопрос об их происхождении до сих пор остается без окончательного ответа. Согласно одной из гипотез, Бенну и Рюгу могут являться фрагментами более крупного древнего астероида главного пояса — Пуланы. Подробности об этом Naked Science рассказывал здесь.

В настоящее время международная группа ученых провела анализ изотопного состава титана, хрома и железа в пяти образцах грунта Бенну. Исследования были выполнены независимо друг от друга в Швейцарской высшей технической школе Цюриха и Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в США.

Анализ изотопного состава титана и железа, проведенный для всех изученных образцов, продемонстрировал их практически идентичность. Примечательно, что состав грунта астероида Бенну оказался схожим с материалом, полученным с Рюгу, а также с CI-хондритами. Ученые интерпретируют это как свидетельство того, что родительские тела этих объектов образовались из единого или очень похожего источника пыли в ранней протопланетной системе.

В отношении хрома наблюдалась иная картина: его изотопный состав демонстрировал небольшие отклонения между образцами. Исследователи полагают, что это могло быть вызвано воздействием водяных ресурсов уже на этапе формирования родительского тела Бенну. Тем не менее, эти различия не опровергают общую схожесть с Рюгу и CI-хондритами.

Ключевым моментом стало обнаружение сочетания характеристик материала, происходящего как из внутренних, так и из внешних областей молодой Солнечной системы. Ранее существовала гипотеза о формировании тел, подобных CI-хондритам, за пределами орбиты Юпитера с последующим их миграцией ближе к газовому гиганту. Новые данные указывают на альтернативный сценарий развития событий.

Предполагается, что родительские тела астероидов Бенну и Рюгу могли сформироваться в области между молодым Солнцем и Юпитером, вблизи так называемой снеговой линии – зоны, где температура была достаточно низкой для конденсации водяного льда. В процессе роста протопланета удерживала крупные частицы из внешних регионов протопланетного диска, в то время как мелкая пыль могла проникать внутрь и смешиваться с местным веществом. Именно эта смесь впоследствии дала начало образованию тел, схожих с CI-хондритами.

Предложенное объяснение позволяет понять, почему астероиды Бенну и Рюгу демонстрируют признаки вещества, происходящего из различных регионов ранней Солнечной системы. Микроскопические частицы пыли могли преодолеть препятствие, созданное молодым Юпитером, и смешаться с материалом, присутствовавшим во внутренней области протопланетного диска.

Следовательно, химический состав астероида не всегда дает возможность точно установить место его формирования. В период существования ранней Солнечной системы происходило активное перемещение и взаимодействие вещества еще до образования родительских тел. Это подтверждается результатами научного исследования. опубликованы в журнале Science Advances.