W zeszłym roku naukowcy z misji Dawn ogłosili wykrycie materiału organicznego na powierzchni planety karłowatej Ceres. Nowa analiza danych z sondy sugeruje, że substancji organicznych może tam być znacznie więcej, niż pierwotnie sądzono.

Planeta karłowata Ceres/Materiały prasowe

Ceres to planeta karłowata krążąca w pasie planetoid między Marsem a Jowiszem. To największy obiekt w pasie planetoid. W ubiegłym roku NASA ogłosiła odkrycie tam związków na bazie węgla, które są niezbędnymi komponentami do życia. Nowa analiza danych z sondy Dawn wskazuje, że materii organicznej na powierzchni Ceres może być znaczni więcej, niż dotychczas przypuszczano.

Odkrycia opublikowane niedawno w „Geophysical Research Letters” opisują naukowcy z Brown University. Stawiają one przed nami intrygujące pytania o to, jak te substancje organiczne dostały się na powierzchnię planety karłowatej. Metody, którymi posłużyli się badacze mogą stanowić szablon postępowania i analizy danych w przyszłych misjach.

– To, co pokazuje nasza publikacja, to przede wszystkim fakt, że można uzyskać naprawdę różne wyniki w zależności od rodzaju materiału organicznego, z którego korzysta się do porównania i interpretowania danych. To ważne nie tylko dla Ceres, ale także dla misji, które wkrótce będą odkrywać asteroidy, gdzie może również znajdować się materiał organiczny – powiedziała kierująca badaniami Hannah Kaplan.

Cząsteczki organiczne są chemicznymi cegiełkami życia. Ich wykrycie na Ceres nie oznacza, że ​​życie tam istnieje lub kiedykolwiek istniało. Procesy niebiologiczne mogą również powodować powstawanie cząsteczek organicznych. Ale ponieważ życie, jakie znamy, nie może istnieć bez materiału organicznego, naukowcy są zainteresowani tym, jak jest on dystrybuowany w Układzie Słonecznym.

Obecność materiału organicznego na Ceres budzi intrygujące możliwości, zwłaszcza, że ​​planeta karłowata jest również bogata w lód, a woda jest kolejnym niezbędnym składnikiem życia.

Odkrycie substancji organicznych na Ceres dokonano za pomocą spektrometru znajdującego się na pokładzie sondy Dawn, która przeleciała w pobliżu planety karłowatej w 2015 roku. Analizując jak światło słoneczne oddziałuje z powierzchnią – dokładnie przyglądając się, które długości fal są odbijane, a które są pochłaniane – naukowcy mogą dowiedzieć się, jakie związki są obecne na Ceres. Sonda odebrała sygnał zgodne z cząsteczkami organicznymi znajdującymi się w rejonie krateru Ernutet na północnej półkuli Ceres.

Aby uzyskać wstępne wyobrażenie o tym, jak obfite mogą być te związki, pierwotny zespół badawczy porównał dane ze spektrometru z sondy Dawn z laboratoryjnymi widmami materiału organicznego uformowanego na Ziemi. Opierając się na tym standardzie, naukowcy doszli do wniosku, że od 6 do 10 procent sygnatury spektralnej, którą wykryli na Ceres, można wytłumaczyć materią organiczną.

Ale nowa analiza przeprowadzona przez zespół Kaplan doszła do innych wniosków. Zamiast polegać na skałach Ziemi, aby interpretować dane, zespół zwrócił się do pozaziemskiego źródła: meteorytów. Niektóre z nich zawierają materiał organiczny, który jest nieco inny od tego, co zwykle znajduje się na naszej planecie. Nowe badania pokazują, że spektralny współczynnik odbicia pozaziemskich związków organicznych różni się od ziemskich odpowiedników.

Fot. NASA / Rendering by Hannah Kaplan

– Gdy modelujemy dane z Ceres za pomocą pozaziemskich substancji organicznych, które mogą być bardziej odpowiednim analogiem niż te na Ziemi, potrzebujemy dużo więcej materii organicznej, aby wyjaśnić siłę absorpcji widmowej, którą widzimy na Ceres – powiedziała Kaplan. – Szacujemy, że aż od 40 do 50 procent widmowego sygnału, jaki widzimy na Ceres, można tłumaczyć substancjami organicznymi. To ogromna różnica w porównaniu do wcześniejszych szacunków w oparciu o ziemskie związki organiczne – dodała.

Jeśli koncentracja związków organicznych na Ceres jest rzeczywiście wysoka, powstaje wiele nowych pytań na temat źródła tego materiału. Istnieją dwie konkurencyjne możliwości. Związki organiczne mogły powstać na Ceres lub mogłyby zostać dostarczone na powierzchnię przez uderzenie komety lub asteroidy bogatej w substancje organiczne.

Jeśli związki organiczne zostałyby dostarczone na planetę karłowatą, to ich wysokie stężenia byłyby bardziej zgodne z oddziaływaniem komety niż asteroidy. Wiadomo, że komety mają znacznie wyższą wewnętrzną zawartość substancji organicznych w porównaniu z asteroidami. Jednak ciepło pochodzące z uderzenia prawdopodobnie zniszczyłoby znaczną ilość tych substancji. Naukowcy twierdzą, że nie jest jasne, czy taka obfitość może być wyjaśniona przez kometarne oddziaływanie.

Ale druga opcja, czyli powstanie związków na Ceres, też jest niejasna. Wykryte substancji organicznych było jak dotąd ograniczone tylko o małych obszarów na północnej półkuli. Tak wysokie stężenia w tak małych obszarach wymagają wyjaśnienia.

– Gdyby związki organiczne powstały na Ceres, to wciąż nieznany mechanizmu, który odpowiada za ich nagromadzenie w takich ilościach w tych konkretnych miejscach. Nie jest jasne, jaki może być ten mechanizm. Ceres jest fascynującym obiektem i zrozumienie historii tej planety karłowatej i pochodzenia związków organicznych na niej odkrytych będzie wymagało przyszłych misji, które będą mogą analizować próbki lub zabierać je ze sobą na Ziemię – powiedział Ralph Milliken z Brown University, współautor publikacji.

Naukowcy mają nadzieję, że ich badania pomogą w projektowaniu przyszłych misji kosmicznych, w których próbki mają zostać przewiezione na naszą planetę.

 

 

 

 

 

Źródło: Brown University, DziennikNaukowy