Asteroidy Ryugu a Bennu jsou sourozenci

Vědci ze SwRI prozkoumali spektrální data vzorků materiálu odebraných z blízkozemních asteroidů Ryugu a Bennu a porovnali je se spektrálními daty asteroidu hlavního pásu s názvem Polana, která pořídil  vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) a zjistili, že se velmi shodují.

V roce 2020 dokončila sonda Hajabusa 2 Japonské agentury pro výzkum vesmíru (JAXA) svou primární misi, když na Zemi dopravila vzorky asteroidu Ryugu. V roce 2023 také sonda OSIRIS-REx agentury NASA zakončila svou primární misi, když na Zemi přivezla vzorky asteroidu Bennu. Vědci v laboratořích po celém světě tyto vzorky studovali a odhalili některá překvapení.

Vzorek z asteroidu Ryugu obsahoval uracil, jeden ze čtyř nukleotidů RNA, které jsou nezbytné pro život, jak ho dnes chápeme. Tento objev naznačuje, že asteroidy mohly hrát roli v dopravě surovin pro život na Zemi. Vzorek z Bennu odhalil rovněž své vlastní překvapení. Obsahoval neočekávané fosfátové sloučeniny, což naznačovalo, že by se mohlo jednat o úlomek malého, starověkého tělesa s oceánem. Tyto nálezy ukazují, jak složité mohou být asteroidy a že jsou víc než jen kusy vesmírné horniny.

Asteroidy jsou fragmenty ze srážek planetesimál. Každý z nich je dílkem skládačky, která může astronomům pomoci odhalit historii Sluneční soustavy. Jedním z klíčových úkolů ve vědě o asteroidech a Sluneční soustavě je určení, které asteroidy sdílely stejná mateřská tělesa, což může pomoci osvětlit celkovou historii naší planetární soustavy.

Nový výzkum publikovaný v časopise Planetary Science Journal ukazuje, že Bennu a Ryugu pocházejí ze stejného mateřského tělesa. Výzkum se jmenuje „JWST Spectroscopy of (142) Polana: Connection to NEAs (101955) Bennu and (162173) Ryugu“ a hlavní autorkou je Anicia Arredondová ze Southwest Research Institute SwRI).

Oba pocházejí z kolizní rodiny Polana v hlavním pásu asteroidů (MAB – main asteroid belt) mezi Marsem a Jupiterem. K potvrzení této informace bylo zapotřebí více než jen laboratorní studium vzorků. JWST sehrál také důležitou roli tím, že získal spektra ve střední (MIR) i blízké (NIR) infračervené oblasti z obou asteroidů.

„Představujeme spektroskopii mateřského tělesa rodiny (142) Polana pomocí přístrojů JWST Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) a Mid-Infrared Instrument (MIRI) a porovnáváme ji s daty z kosmických sond a laboratorními daty obou blízkozemních asteroidů,“ píší autoři. „Spektrální charakteristiky na podobných vlnových délkách ve spektrech Polany, Bennu a Ryugu podporují hypotézu, že oba asteroidy pocházejí z rodiny Polana.“

Publikovaný obrázek ukazuje obsah vodíku v asteroidech stanovený různými technikami v jiném výzkumu. Výsledky z asteroidu Polana jsou z této studie doplněny. Stínované oblasti na obrázku ukazují rozsah hmotnostních procent vodíku pro uhlíkaté chondrity. Polana je podobná chondritům Bennu a Ryugu na rozdíl od chondritů CI a CM.

„Domníváme se, že ve velmi rané fázi formování Sluneční soustavy se velké asteroidy srazily a rozpadly na kusy, čímž vytvořily ‚rodinu asteroidů‘, přičemž Polana byla největším pozůstalým tělesem,“ uvedla v tiskové zprávě hlavní autorka Arredondová. „Teorie naznačují, že zbytky této srážky vytvořily nejen Polanu, ale také Bennu a Ryugu. Abychom tuto teorii ověřili, začali jsme se zabývat spektry všech tří těles a porovnávat je navzájem. Jsou si natolik podobné, že si můžeme být jisti, že všechny tři asteroidy mohly pocházet ze stejného mateřského tělesa,“ řekla Arredondová.

Polana je mnohem větší než Ryugu i Bennu, má průměr asi 55 km. Bennu má průměr pouze asi 500 metrů a Ryugu jen asi 850 metrů. Polana je velmi tmavá, s albedem pouze 0,045, a je to uhlíkatý asteroid typu F, podskupina běžnějšího asteroidu typu C.

Vědci se domnívají, že po srážce, která je zplodila, byly Ryugu a Bennu vypuzeny z oběžných drah blízko Polany silnou gravitací Jupitera. V důsledku toho byly tyto dva menší asteroidy pozměněny vzhledem na bližší polohu ke Slunci.

„Polana, Bennu a Ryugu prošly od nárazu, který je mohl zformovat, svou vlastní cestou naší Sluneční soustavou,“ uvedla Tracy Beckerová ze SwRI, spoluautorka článku. „Bennu a Ryugu jsou nyní mnohem blíže Slunci než Polana, takže jejich povrch může být více ovlivněn slunečním zářením a slunečními částicemi.“

Mezi těmito třemi spektry existují určité rozdíly, zejména pokud jde o hloubku a šířku spektrální čáry na vlnové délce 2,7 μm. Toto spektrum naznačuje hydratované minerály neboli minerály obsahující vodu a vědcům říká něco o historii tepelných a vodních změn asteroidu. „Rozdíly v hloubce a šířce spektrální čáry na vlnové délce 2,7 μm jsou výraznější mezi Polanou a Ryugu než mezi Polanou a Bennu. Příčina tohoto rozdílu je nejistá, ale mohla by být způsobena umístěním v rané planetesimále nebo účinky vesmírného zvětrávání,“ píší vědci.

„Podobně je Polana pravděpodobně starší než Bennu a Ryugu, a proto by mohla být vystavena dopadům mikrometeoroidů po delší dobu,“ dodala Beckerová. „To by také mohlo změnit aspekty jejího povrchu, včetně jeho složení.“ Rozdíly by mohly pramenit také z rozdílů v mateřském tělese.

„Rozdíly v hydrataci mezi Bennu a Ryugu nemusí nutně znamenat, že pocházejí z různých mateřských těles,“ vysvětlují autoři. „Rozdíly mezi podobně velkými asteroidy Bennu a Ryugu by mohly být způsobeny částečnou dehydratací mateřského tělesa v důsledku vnitřního zahřívání. Pokud by Bennu pocházela z povrchového materiálu a Ryugu z vnitřního materiálu, náraz mateřského tělesa by vytvořil různé vrstvy zhutnění, což by způsobilo jejich odlišnou makroporozitu a úroveň hydratace.“

Ve svém závěru autoři uvádějí, že navzdory rozdílům jsou si jisti, že všechna tři tělesa sdílejí stejné mateřské těleso. „Zjistili jsme, že podobnosti ve tvarech a síle mnoha spektrálních čar v oblasti NIR a MIR, včetně výrazného rysu OH na vlnové délce 2,72 μm, podporují hypotézu, že Bennu a Ryugu mohly pocházet z nové rodiny Polana,“ píší autoři.

Některé oblasti spektra vyžadují další studium, aby byly pochopeny a vysvětleny, uvádějí autoři. „Analýza odebraných vzorků z Bennu i Ryugu stále probíhá a budoucí vývoj v chápání toho, jak se povrchové procesy projevují v NIR a MIR spektrech, poskytne další poznatky o interpretaci našeho spektra planetky Polana,“ uzavírají.

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/its-official-asteroids-ryugu-and-bennu-are-siblings

autor: František Martinek