Spørgsmål og svar:Hvad det kan lære os at røre ved en asteroide

Den University of Arizona-ledede OSIRIS-REx-mission vil gøre NASA's første forsøg på at indsamle en prøve fra en asteroide den 20. oktober. Prøven, som vil blive returneret til Jorden i 2023, har potentiale til at kaste lys over livets og solsystemets oprindelse.

Mens rumfartøjet forbereder sig på sin Touch-and-Go, eller TAG, manøvre ved asteroide Bennu, UArizona News talte med Dante Lauretta, missionens hovedefterforsker og professor i planetarisk videnskab ved UArizona Lunar and Planetary Laboratory, om missionens betydning og dens indvirkning på videnskab og samfund.

Spørgsmål:Vi hører ofte, at missionen vil kaste lys over livets og solsystemets oprindelse, men hvordan vil det gøre det?

A:Bennu er et fragment fra de tidligste stadier af solsystemets dannelse. Den undslap så mange andre asteroiders skæbne ved ikke at blive en del af en planet. Jorden selv dannet af asteroider som Bennu; Bennu overlevede tilfældigvis den proces. Så, Bennu er som et fossil fra en tid i solsystemet, før livet eller Jorden overhovedet blev dannet.

Da livet, som vi kender det, er lavet af DNA, vi vil vide, om byggestenene i DNA er på Bennu. Hvis byggestenene, der udgør DNA, dannet tidligt i solsystemet og blev bevaret i kulstofrige asteroider, så kunne de være blevet leveret til Jorden, Mars, Europa, Titan og alle disse andre steder, vi leder efter livet. Det ville betyde, at livets frø ikke var unikke for Jorden, så vores søgen efter liv i solsystemet bliver mere spændende.

Hvis vi ikke finder dem på Bennu, det kan betyde, at de livsspirende molekyler skulle dannes i Jordens tidlige miljø.

Også, vi tror, ​​at vand spiller en nøglerolle i den livsdannende kemi. For eksempel, avanceret liv tog først fat i havene, før det flyttede til land, og vi ved nu, at Bennu er en vandrig asteroide. Så, vi tror, ​​at vandet, der gjorde Jorden beboelig, kom fra asteroider som Bennu. Hvis det er tilfældet, så andre planeter, ligesom Mars og helt sikkert de iskolde verdener i det ydre solsystem, kan spore deres vandslægt og organisk kemi på samme måde.

Q:En ting, jeg hører meget om, er, hvor uberørte disse prøver vil være. Hvorfor er det så vigtigt? Tror jeg forkert, at bare fordi du brændte pandekagen, betyder det ikke, at du ikke kan skrabe den af ​​og spise den?

A:Vi har hints om kemien i det tidlige solsystem fra meteoritter, som er fragmenter af asteroider, der lander på Jorden. Problemet er, at de straks bliver forurenet:Bakterier kravler på dem og spiser de kulstofrige meteoritter; folk håndterer dem og samler dem ikke på den reneste måde i marken. Så, det er ikke bare at brænde pandekagen; det er som at blande snavs i dejen, når den først er på overfladen.

Så, når vi siger "urørt, "Vi fjerner det niveau af forurening fra problemet. Jeg kan godt lide at sammenligne det med en retsmedicinsk efterforskning; du forsøger at overbevise juryen i en domstol om, at dette DNA var fra et gerningssted, men hvis beviserne ikke var i din kontrol hele tiden, forsvaret ville sige, at det kunne være blevet forurenet, og du kan ikke linke til gerningsstedet. I vores tilfælde, hvis vi vil sige, at de organiske molekyler fra prøven kom fra asteroiden og ikke er forurenende stoffer, så skal vi kontrollere hele historiens kæde, fra asteroide til prøve returkapsel til laboratoriet.

Q:Hvad forventer du at finde i disse prøver, som vi ikke allerede har fundet i meteoritter, der falder til Jorden?

A:En flok af vores nye publicerede forskning finder ud af, at klipperne på Bennu ser anderledes ud end meteoritter på et par måder. Bennus sten er faktisk virkelig svage, i modsætning til meteoritter fundet på Jorden, som du skal slå med en hammer. Kun de stærkeste fragmenter overlever faldet til Jorden, så det, vi indsamler fra Bennu, vil være det materiale, der sandsynligvis ville være brændt op ved indrejsen. Tilbage til pandekageanalogien:Pandekagen kunne have haft karamelglasur, der gik op i røg, og du ville ikke vide det. Vi håber på at finde noget mere delikat og skrøbeligt, som ikke er i meteoritsamlingen.

En anden virkelig spændende ting, vi fandt, er disse årer af carbonatmineraler - de hvide ting, der dannes omkring vandhaner - på Bennu. Disse er som en meter lange og ti centimeter tykke. Vi finder dem i meteoritter, men de er små, som hårstrå. Dette materiale dannes ved udfældning af varmt vand, ligner når en tekedel koger vand af og efterlader hvid crud i bunden. Den hvide crud var opløste mineraler, ligesom det, vi fandt på Bennu. Hvis vi kan få disse tilbage i en prøve, vi spekulerer - og håber - at vi kan finde lommer af vand fanget inde. I hvert fald vi har en detaljeret registrering af vandets kemi på Bennu.

Spørgsmål:Alt dette berører, hvorfor prøveudtagning af Bennu er vigtig for videnskaben, men hvorfor er det vigtigt for samfundet?

A:Der er to store grunde. Den første er, at Bennu er en potentielt farlig asteroide. Pre-lanceringsanalyse viste, at der var en 1 ud af 2, 700 chance for, at Bennu vil påvirke Jorden om 150 år. Det er stadig en hændelse med lav sandsynlighed, men det er af stor nok konsekvens til, at vi bør afbøde og karakterisere risikoen. Inden 2135, når Bennu nærmer sig jorden og månen næste gang, vi vil være i stand til at bekræfte, at det ikke rammer. Skulle en asteroide udgøre en trussel mod Jorden, data om asteroiden, ligesom de data, vi har indsamlet hos Bennu, ville være værdifuldt at forberede. Vi har sat standarden for karakterisering af egenskaberne af en asteroide. Dette er ligesom vores gave til fremtiden.

Den anden er vinklen til minedrift af asteroider. Varen nr. 1 er vand. Du kan bryde det op i flydende ilt og brint for at lave raketbrændstof. Vi har bevist værdien af ​​Bennu som en malmforekomst og vandressource, og Bennu er meget tilgængelig fra Jorden. Det kunne med tiden blive en tankstation i rummet.

Q:Hvad er mest spændende for dig ved missionen?

A:Eksempler på videnskab er min baggrund, så jeg er mest spændt på at gå over til missionens prøvevidenskabelige fase. Nu, Jeg kommer til at tænke på alle de sjove ting, vi skal gøre med prøven, når den er tilbage på Jorden og samarbejder med laboratorier over hele verden. Jeg tænker på dette som den tredje videnskabelige kampagne af OSIRIS-REx:Den første var astronomi, hvor vi bestemte dens størrelse, form og bane. Derefter, vi ankom og begyndte fjernmåling; de seneste seks artikler er kulminationen på det arbejde. Nu, vi er i den videnskabelige prøvefase. Så, fra teleskop til rumfartøj til mikroskop, det er en sej bue, videnskabeligt og karrieremæssigt, at gå igennem.

Jeg er også spændt på at tænke på, hvad der er det næste. Jeg er stadig tre år tilbage fra prøve returnering, men jeg begynder at tænke på, hvad jeg kan gøre efter OSIRIS-REx. Den tanke har jeg ikke haft i 20 år.

Og, til sidst, Jeg er spændt på at inspirere den næste generation, og det tror jeg virkelig, vi fik fat i. Jeg er stolt af de studerende, der voksede op i dette program. Nogle er endda blevet ansat efter endt uddannelse. Og der er meget værdi i uddannelsen af ​​børn i skolealderen, der følger denne mission.