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探索小行星Bennu的奥秘

宇宙知识 2025-10-01 3096

摘要:科学家发现,小行星Bennu包含一组咸矿物沉积物,当盐水蒸发时以精确的顺序形成,留下了有关数十亿年前流动的水的线索。...

在过去的一年中,能源部的劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)有一系列不同寻常的样品:从4.5亿年历史的小行星Bennu收集的材料距离地球大约2亿英里。

探索小行星Bennu的奥秘

伯克利实验室(Berkeley Lab)是研究Bennu化学构成的40多个机构之一,以更好地了解我们的太阳系和行星如何发展。在今天发表在《期刊》上的一项新研究中自然研究人员发现,贝努(Bennu)来自一个古老的潮湿世界,其中有一些来自太阳系最冷区域的材料,可能超出了土星的轨道。

小行星包含一组咸矿物沉积物,当盐水蒸发时以精确序列形成,留下了数十亿年前流动的水的线索。盐水可能是一种富有成效的肉汤,用于烹饪一些关键的生命成分,并且在地球上的干湖床(例如加利福尼亚州的西尔尔斯湖)中发现了相同类型的矿物质,并且在木星的月球欧洲和土星的月球土生土中观察到。

伯克利实验室科学家马修·马库斯(Matthew Marcus)说:“能够研究小行星材料,直接从太空中直接研究小行星材料是一种了不起的特权。 “我们拥有高度专业的工具,可以告诉我们Bennu由什么制成,并有助于揭示其历史。”

来自Bennu的样品是由NASA的Osiris-Rex Mission收集的,这是美国第一个从小行星返回样品的任务。该任务从Bennu返回了将近122克的材料,Bennu是有史以来在太空中捕获的最大样本,并从月球以外的外星物体返回地球。

Marcus与NASA Ames Research Center的Scott Sandford合作,并使用UC Berkeley太空科学实验室的Zack Gainsforth使用ALS的扫描传输X射线显微镜(STXM)研究Bennu样品。通过改变X射线的能量,他们能够在纳米尺度确定特定化学键的存在(或不存在),并绘制出小行星中发现的不同化学物质。科学团队发现,从盐水中蒸发的最后一些盐在最佳水平上混合到岩石中。

桑福德说:“这种信息为我们提供了有关形成样本的过程,环境和时机的重要线索。” “了解这些样品很重要,因为它们代表了可能在地球早期表面种子的材料类型,并且可能在生命的起源和早期演变中发挥了作用。”

在伯克利实验室的分子铸造厂,研究人员使用电子束对具有透射电子显微镜(TEM)的同一Bennu样品成像。铸造厂还帮助准备了在ALS进行实验的样品。专家使用一个离子束来分解比一张纸薄的材料的显微镜切片。

Gainsfort:“能够使用STXM和TEM检查相同的精确原子,消除了解释我们数据的许多不确定性。” “我们能够确认我们确实看到了一个无处不在的阶段。

这不是ALS和Molecular Foundry第一次从空间研究材料。研究人员还利用这两种设施来研究小行星Ryugu的样本,从而建立了我们对早期太阳系的理解。而且还有更多的事情,在计划在来年计划的ALS的STXM和红外光束方面对Bennu进行了其他研究。

伯克利实验室研究人员还为今天发表的第二篇论出了贡献自然天文学该分析在小行星上发现的有机材料。在Bennu样本中,科学团队确定了生命在地球上用来建立蛋白质的20种氨基酸中的14个。他们还发现了所有五个核碱基,即形成DNA和RNA的环形分子,以及氨可能有助于激发早期生命的出现。

结果支持这样的想法,即像Bennu这样的小行星可能在遥远的过去将水和必不可少的化学构建块传递到了地球。基于小行星Bennu与我们外部太阳系的冰冷矮人行星和卫星之间的相似性,这些潜在的生命成分可能很普遍。

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