ناسا تكشف عن عينة بدائية مأخوذة من كويكب قريب من الأرض

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بمعلومات عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي وغير ذلك الكثير.

سي إن إن
—

تم الكشف أخيرا عن عينة من الكويكب التي يمكن أن تكون بمثابة كبسولة زمنية للأيام الأولى لنظامنا الشمسي.

وقال مدير ناسا، بيل نيلسون، إن الصخور والغبار تحتوي على ماء وكمية كبيرة من الكربون، مما يشير إلى أن الكويكبات ربما جلبت اللبنات الأساسية للحياة إلى الأرض. تحتوي العينة على ما يقرب من 5% من الكربون من حيث الوزن، مما يجعلها واحدة من أعلى تركيزات الكربون التي يمكن دراستها في كويكب، وفقًا للدكتور جيسون دوركين، عالم مشروع OSIRIS-REx في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند.

وقال نيلسون: “هذه أكبر عينة كويكب غنية بالكربون يتم إرجاعها إلى الأرض على الإطلاق، وهي تتجاوز بكثير هدفنا البالغ 60 جرامًا”. “إن جزيئات الكربون والماء هي بالضبط نوع المواد التي أردنا العثور عليها. هذه عناصر حاسمة في تشكيل كوكبنا. وسوف يساعدوننا في تحديد أصل العناصر التي يمكن أن تؤدي إلى الحياة.

العينة، التي تم جمعها من الكويكب بينو القريب من الأرض البالغ من العمر 4.5 مليار عام في أكتوبر 2020 بواسطة مهمة OSIRIS-REx التابعة لناسا، وصلت إلى الأرض في كبسولة وفي 24 سبتمبر، انطلقت المركبة الفضائية وهبطت في صحراء يوتا.

ومنذ ذلك الحين، عمل العلماء بجد لدراسة ثروة المواد. أكثر مما توقعوا – داخل الجزء العلوي من الخرطوشة مباشرةً للتحليل المبكر. وتمت مشاركة نتائج هذا التحليل والنظرة الأولى على العينة يوم الأربعاء خلال بث مباشر لناسا من مركز جونسون للفضاء التابع للوكالة في هيوستن. وهذه هي أكبر عينة كويكب يتم إحضارها إلى الأرض.

كان هناك الكثير من المواد “المكافأة” عندما فتح العلماء العلبة، مما جعل الفريق لم يفتح العينة الإجمالية بعد.

وعلى مدى الأسبوعين الماضيين، قام الفريق العلمي بتحليل بعض الصخور والغبار باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح، وأخذ قياسات الأشعة تحت الحمراء، وإجراء تحليل العناصر الكيميائية. وقال Dante Lauretta REx، الباحث الرئيسي في OSIRIS، إنهم استخدموا أيضًا الأشعة السينية لإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد لإحدى الجسيمات للكشف عن تركيبتها، وكشف عن “كنز علمي” من محتوى الكربون والماء.

وقال نيلسون: “يظهر التحليل الأول عينات تحتوي على الكثير من الماء على شكل معادن طينية رطبة، وتحتوي على الكربون على شكل معادن وجزيئات عضوية”.

وشارك الفريق صورًا تفصيلية للجسيمات تكشف عن معادن طينية تحمل الماء.

وقالت لوريتا، وهي أيضًا أستاذة علوم الكواكب في جامعة أريزونا: “هذه هي الطريقة التي نعتقد أن الماء وصل بها إلى الأرض”. “إن السبب وراء كون الأرض عالمًا صالحًا للسكن، ووجود محيطات وبحيرات وأنهار وأمطار، هو أن هذه المعادن الطينية هبطت على الأرض منذ 4 إلى 4 مليارات سنة ونصف، مما جعل عالمنا صالحًا للسكن. لذلك نرى كيف يتم دمج الماء في المادة الصلبة.

وقالت لوريتا إن التحليل كشف أيضًا عن معادن الكبريتيد، “عنصر أساسي لتطور الكواكب وعلم الأحياء”، ومعادن أكسيد الحديد التي تسمى الماجنتيت والتي تستجيب للمجالات المغناطيسية، ومعادن أخرى يمكن أن تكون مهمة “للتطور العضوي”.

قال الدكتور دانيال جلافين، محلل عينات OSIRIS-REx والعالم الرئيسي في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، إن الفريق العلمي كان متحمسًا لاكتشاف المادة العضوية وثروة من الكربون، وهو عنصر أساسي لجميع أشكال الحياة.

وقال جلافين: “لقد بدأنا للتو، لكننا اخترنا الكويكب المناسب، والأكثر من ذلك، أننا أحضرنا العينة الصحيحة”. “هذه الأشياء هي حلم عالم الأحياء الفلكية.”

وقال جلافين إن الفريق سيفحص في المستقبل مدى تطور الكيمياء على بينو لتحديد ما إذا كانت اللبنات الأساسية للحياة قد خلقت الببتيدات، أو سلاسل من الأحماض الأمينية التي تشكل البروتينات.

وفي الوقت نفسه، قال لوريتا إن “صندوق الكنز الكامل المليء بالمواد الغريبة” لا يزال ينتظر داخل العلبة.

عندما اقتربت المركبة الفضائية OSIRIS-REx من بينو قبل ثلاث سنوات، قامت بتمديد آلية الحصول على العينات باللمس والذهاب، أو TAGSAM، واتجهت نحو الكويكب وأطلقت غاز النيتروجين المتفجر. أدى انفجار الغاز إلى قذف الصخور والغبار إلى مسافة تصل إلى 50 سم تحت سطح الصخرة الفضائية. تدفق هذا الحطام إلى رأس TAGSAM.

كان لدى TAGSAM أيضًا 24 وسادة تلامس سطحية تلامس الكويكب وتحبس المواد الدقيقة.

وقال لوريتا إن الجهاز تمت إزالته من حلقة الالتقاط، تمامًا مثل إزالة حذاء التزلج. أثناء الإزالة، انزلقت المادة من صمام TAGSAM، وهو صمام فحص مصمم للحفاظ على المادة داخل جهاز تجميع العينات. وأضاف أن المصراع واجه صعوبة في الإغلاق بسبب بعض الصخور التي جعلته مفتوحًا بعد أخذ العينة في عام 2020. ويبلغ طول الصخور بضعة سنتيمترات على الأكثر.

خلال الأسابيع المقبلة، سيواصل فريق الحفظ تفكيك رأس TAGSAM بعناية للوصول إلى العينة الإجمالية بالداخل. وبمجرد الانتهاء من ذلك، يأمل الفريق في الحصول على تقدير جيد للكتلة الإجمالية للعينة.

يمكن للغبار والصخور التي تم جمعها من سطح بينو وداخله أن تكشف تاريخ تكوين الكويكب وتطوره مع مرور الوقت. ستوفر هذه المعلومات أيضًا فهمًا أفضل للتركيب العام للصخرة الفضائية، مما قد يساعد ناسا في تحديد كيفية انحرافها عن الكويكب، الذي له خطر التأثير على الأرض في المستقبل.

امتد الكشف الذي طال انتظاره لسبع سنوات، منذ إطلاق مهمة OSIRIS-REx في عام 2016 وحتى هبوط الكبسولة الشهر الماضي. كان البعض يتطلع إلى هذه اللحظة لفترة أطول. وانتظرت لوريتا، التي ساعدت في تطوير المهمة منذ بدايتها، ما يقرب من 20 عامًا لرؤية العينة وجمع المعلومات التي يمكن أن تكشفها عن نظامنا الشمسي.

وقالت فانيسا ويتشي، مديرة مركز جونسون الفضائي التابع لناسا: “كانت مختبراتنا جاهزة لأي شيء يخبئه لنا بينو”. “لدينا علماء ومهندسون عملوا جنبًا إلى جنب لسنوات لتطوير صناديق قفازات وأدوات متخصصة للحفاظ على مادة الكويكب سليمة والحفاظ على العينات حتى يتمكن الباحثون اليوم ولعدة عقود من دراسة هذه الهدية الثمينة للكون.”

وسيقوم العلماء بتحليل الصخور والتربة على مدى العامين المقبلين في غرفة نظيفة مخصصة في مركز جونسون للفضاء. سيتم أيضًا تقسيم العينة وإرسالها إلى المختبرات في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك شركاء مهمة OSIRIS-REx في وكالة الفضاء الكندية ووكالة استكشاف الفضاء اليابانية. سيبقى حوالي 70% من العينة سليمة في المخزن حتى تتمكن الأجيال القادمة التي تتمتع بتكنولوجيا أفضل من تعلم أكثر مما هو ممكن حاليًا.

قالت لوريتا: “الصخور تحكي لك قصة”. “اللغز الأكبر الذي نواجهه الآن هو: كيف تنتقل من كرة من الطين إلى شيء حي؟ متى تقوم بهذا التحول؟ أعمق رغبة هي أن نتمكن من إحراز تقدم في محاولة فهم سبب وجودنا هنا في هذا الكون.