Forskere identificerer vandmolekyler på asteroider for første gang

Ved hjælp af data fra det pensionerede Stratosfæriske Observatorium for Infrarød Astronomi (SOFIA) - et fælles projekt af NASA og den tyske rumfartsorganisation ved DLR - har Southwest Research Institute-forskere for første gang opdaget vandmolekyler på overfladen af ​​en asteroide. Forskere så på fire silikatrige asteroider ved at bruge FORCAST-instrumentet til at isolere de melleminfrarøde spektralsignaturer, der indikerer molekylært vand på to af dem.

"Asteroider er rester fra den planetariske dannelsesproces, så deres sammensætning varierer afhængigt af, hvor de er dannet i soltågen," sagde SwRI's Dr. Anicia Arredondo, hovedforfatter til en artikel i The Planetary Science Journal om opdagelsen. "Af særlig interesse er fordelingen af ​​vand på asteroider, fordi det kan kaste lys over, hvordan vand blev leveret til Jorden."

Vandfrie eller tørre silikatasteroider dannes tæt på solen, mens iskolde materialer smelter sammen længere ude. At forstå placeringen af ​​asteroider og deres sammensætning fortæller os, hvordan materialer i soltågen blev fordelt og har udviklet sig siden dannelsen. Fordelingen af ​​vand i vores solsystem vil give indsigt i fordelingen af ​​vand i andre solsystemer, og fordi vand er nødvendigt for alt liv på Jorden, vil det drive, hvor man kan lede efter potentielt liv, både i vores solsystem og udenfor.

"Vi opdagede en funktion, der utvetydigt tilskrives molekylært vand på asteroiderne Iris og Massalia," sagde Arredondo. "Vi baserede vores forskning på succesen for holdet, der fandt molekylært vand på månens solbeskinnede overflade. Vi troede, vi kunne bruge SOFIA til at finde denne spektrale signatur på andre legemer."

SOFIA opdagede vandmolekyler i et af de største kratere på månens sydlige halvkugle. Tidligere observationer af både månen og asteroider havde påvist en form for brint, men kunne ikke skelne mellem vand og dets nære kemiske slægtning, hydroxyl. Forskere opdagede nogenlunde svarende til en 12-ounce flaske vand fanget i en kubikmeter jord spredt ud over månens overflade, kemisk bundet i mineraler.

"Baseret på båndstyrken af ​​de spektrale træk er overfloden af ​​vand på asteroiden i overensstemmelse med den for den solbeskinnede måne," sagde Arredondo. "På asteroider kan vand også bindes til mineraler samt adsorberes til silikat og fanges eller opløses i silikatslagglas."

Dataene fra to svagere asteroider, Parthenope og Melpomene, var for støjende til at drage en endelig konklusion. FORCAST-instrumentet er tilsyneladende ikke følsomt nok til at detektere vandspektralfunktionen, hvis den er til stede. Men med disse resultater hyrer holdet NASAs James Webb Space Telescope, det førende infrarøde rumteleskop, til at bruge dets præcise optik og overlegne signal-til-støj-forhold til at undersøge flere mål.

"Vi har udført indledende målinger for yderligere to asteroider med Webb under cyklus to," sagde Arredondo. "Vi har endnu et forslag i den næste cyklus for at se på yderligere 30 mål. Disse undersøgelser vil øge vores forståelse af fordelingen af ​​vand i solsystemet."

Flere oplysninger: Anicia Arredondo et al., Detektion af molekylært H2O på nominelt vandfrie asteroider, The Planetary Science Journal (2024). DOI:10.3847/PSJ/ad18b8

Leveret af Southwest Research Institute