¿Podrían revelar los orígenes de la vida?

Imagen microscópica de una partícula de Bennu oscura, de aproximadamente un milímetro de largo, con una costra de fosfato brillante. A la derecha hay un fragmento más pequeño que se desprendió. Crédito: de Lauretta & Connolly et al. (2024) Meteoritos y ciencia planetaria.doi:10.1111/mapas.14227

El análisis de una muestra del asteroide Bennu ha detectado componentes esenciales de la vida y indicios de un pasado acuático, ofreciendo información sobre los orígenes del sistema solar y la química prebiótica.

• Análisis preliminar de la muestra del asteroide Bennu devuelta por NASA'S OSIRIS-REx La misión reveló polvo rico en carbono, nitrógeno y compuestos orgánicos, todos componentes esenciales para la vida tal como la conocemos. Dominada por minerales arcillosos, particularmente serpentinos, la muestra refleja el tipo de roca que se encuentra en las dorsales oceánicas de la Tierra.
• El fosfato de sodio y magnesio encontrado en la muestra sugiere que el asteroide puede haberse desprendido de un mundo oceánico antiguo, pequeño y primitivo. El fosfato fue una sorpresa para el equipo porque el mineral no había sido detectado por la nave espacial OSIRIS-REx mientras estaba en Bennu.
• Si bien se encontró un fosfato similar en la muestra del asteroide Ryugu entregada por GIAXA(Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón) en 2020, el fosfato de magnesio y sodio detectado en la muestra de Bennu destaca por su pureza (es decir, la ausencia de otros materiales incluidos en el mineral) y por el tamaño de sus granos, sin precedentes en cualquier muestra de meteorito.

Este mosaico de Bennu fue creado a partir de observaciones realizadas por la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA, que ha estado muy cerca del asteroide durante más de dos años. Crédito: NASA/Goddard/Universidad de Arizona

Descubrimientos sobre la composición del asteroide Bennu

Los científicos han estado esperando ansiosamente la oportunidad de profundizar en la prístina muestra de Bennu de 4,3 onzas (121,6 gramos) recolectada por la misión OSIRIS-REx (Orígenes, interpretación espectral, identificación de recursos y seguridad – Regolith Explorer) de la NASA desde que fue entregada a la Tierra. el otoño pasado. Esperaban que el material contuviera secretos sobre el pasado del sistema solar y la química prebiótica que pudo haber conducido al origen de la vida en la Tierra. Un análisis preliminar de la muestra de Bennu, publicado recientemente en Meteoritos y ciencia planetaria.demuestra que este entusiasmo estaba justificado.

El equipo de análisis de muestras de OSIRIS-REx descubrió que Bennu contiene los ingredientes originales que formaron nuestro sistema solar. El polvo del asteroide es rico en carbono y nitrógeno, así como en compuestos orgánicos, todos componentes esenciales para la vida tal como la conocemos. La muestra también contiene fosfato de magnesio y sodio, lo que fue una sorpresa para el equipo de investigación porque no había sido detectado en los datos de teledetección recopilados por la sonda espacial en Bennu. Su presencia en la muestra sugiere que el asteroide puede haberse fragmentado de un mundo oceánico primitivo, diminuto y desaparecido hace mucho tiempo.

Una vista de ocho bandejas de muestras que contienen el material final del asteroide Bennu. El polvo y las rocas se vertieron en las bandejas desde la placa superior del cabezal del mecanismo de adquisición de muestras Touch-and-Go (TAGSAM). De esta fundición se recogieron 51,2 gramos, lo que eleva la masa final de la muestra del asteroide a 121,6 gramos. Crédito: NASA/Erika Blumenfeld y Joseph Aebersold

El análisis de la muestra de Bennu reveló información intrigante sobre la composición del asteroide. Dominada por minerales arcillosos, particularmente serpentinos, la muestra refleja el tipo de roca que se encuentra en las dorsales oceánicas de la Tierra, donde el material del manto, la capa debajo de la corteza terrestre, se encuentra con el agua.

Esta interacción no sólo forma arcilla; también da lugar a una variedad de minerales como carbonatos, óxidos de hierro y sulfuros de hierro. Pero el descubrimiento más inesperado es la presencia de fosfatos solubles en agua. Estos compuestos son componentes de la bioquímica de toda la vida conocida hoy en la Tierra.

Mientras que se encontró un fosfato similar en la muestra del asteroide Ryugu entregada por la misión Hayabusa2 de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) en 2020, el fosfato de magnesio y sodio detectado en la muestra de Bennu destaca por su pureza, es decir, la ausencia de otros materiales en del mineral, y por el tamaño de sus granos, sin precedentes en cualquier muestra de meteorito.

Una pequeña fracción de la muestra del asteroide Bennu devuelta por la misión OSIRIS-REx de la NASA, mostrada en imágenes de microscopio. El recuadro superior izquierdo muestra una partícula oscura de Bennu, de aproximadamente un milímetro de largo, con una corteza exterior de fosfato brillante. Los otros tres paneles muestran vistas progresivamente ampliadas de un fragmento de la partícula que se dividió a lo largo de una vena brillante que contiene fosfato, capturada por un microscopio electrónico de barrido. Crédito: de Lauretta & Connolly et al. (2024) Meteoritos y ciencia planetaria.doi:10.1111/mapas.14227

El hallazgo de fosfatos de magnesio y sodio en la muestra de Bennu plantea dudas sobre los procesos geoquímicos que concentraron estos elementos y proporciona pistas valiosas sobre las condiciones históricas de Bennu.

«La presencia y el estado de los fosfatos, junto con otros elementos y compuestos en Bennu, sugieren un pasado acuoso del asteroide», dijo Dante Lauretta, coautor principal del artículo e investigador principal de OSIRIS-REx en la Universidad de Arizona. Tucsón. «Bennu podría haber sido potencialmente parte de un mundo más húmedo. Sin embargo, esta hipótesis requiere más investigación».

«OSIRIS-REx nos dio exactamente lo que esperábamos: una muestra de asteroide grande, prístina, rica en nitrógeno y carbono de un mundo que alguna vez fue húmedo», dijo Jason Dworkin, coautor del artículo y científico del proyecto OSIRIS-REx en Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

La sonda espacial OSIRIS-REx de la NASA abandona la superficie del asteroide Bennu después de recolectar una muestra. Crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA/CI Lab/SVS

A pesar de la posible interacción con el agua, Bennu sigue siendo un asteroide químicamente primitivo, con proporciones elementales muy similares a las del Sol.

«La muestra que trajimos es el mayor depósito de material de asteroide inalterado que se encuentra actualmente en la Tierra», dijo Lauretta.

Esta composición ofrece una idea de los primeros días de nuestro sistema solar, hace más de 4.500 millones de años. Estas rocas han conservado su estado original, no habiéndose fundido ni resolidificado desde su origen, afirmando sus orígenes antiguos.

El equipo confirmó que el asteroide es rico en carbono y nitrógeno. Estos elementos son fundamentales para comprender los entornos en los que se originaron los materiales de Bennu y los procesos químicos que transformaron elementos simples en moléculas complejas, sentando potencialmente las bases para la vida en la Tierra.

«Estos hallazgos resaltan la importancia de recolectar y estudiar material de asteroides como Bennu, especialmente material de baja densidad que normalmente se quemaría una vez que ingresa a la atmósfera de la Tierra», dijo Lauretta. «Este material contiene la clave para desbloquear los intrincados procesos de formación del sistema solar y la química prebiótica que puede haber contribuido al surgimiento de la vida en la Tierra».

En los próximos meses, docenas de otros laboratorios en los Estados Unidos y en todo el mundo recibirán porciones de la muestra de Bennu del Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, y se espera que se publiquen muchos más artículos científicos que describen los análisis de la muestra de Bennu en el Bennu por el equipo de análisis de muestras de OSIRIS-REx.

«Las muestras de Bennu son rocas extraterrestres de una belleza tentadora», dijo Harold Connolly, coautor principal del artículo y científico de muestras de la misión OSIRIS-REx en la Universidad Rowan en Glassboro, Nueva Jersey. «Cada semana, el análisis del equipo de análisis de muestras OSIRIS-REx proporciona descubrimientos nuevos y a veces sorprendentes que están ayudando a imponer importantes limitaciones al origen y la evolución de planetas similares a la Tierra».

Lanzada el 8 de septiembre de 2016, la sonda espacial OSIRIS-REx viajó al asteroide cercano a la Tierra Bennu y recogió una muestra de rocas y polvo de la superficie. OSIRIS-REx, la primera misión estadounidense en recolectar una muestra de un asteroide, entregó la muestra a la Tierra el 24 de septiembre de 2023.

Referencia: “Asteroide (101955) Bennu en el laboratorio: propiedades de la muestra recolectada por OSIRIS-REx” por Dante S. Lauretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Aebersold, Conel M. O'D. Alexander, Ronald-L. Ballouz, Jessica J. Barnes, Helena C. Bates, Carina A. Bennett, Laurinne Blanche, Erika H. Blumenfeld, Simon J. Clemett, George D. Cody, Daniella N. DellaGiustina, Jason P. Dworkin, Scott A. Eckley, Dionysis I. Foustoukos, Ian A. Franchi, Daniel P. Glavin, Richard C. Greenwood, Pierre Haenecour, Victoria E. Hamilton, Dolores H. Hill, Takahiro Hiroi, Kana Ishimaru, Fred Jourdan, Hannah H. Kaplan, Lindsay P. Keller, Ashley J. King, Piers Koefoed, Melissa K. Kontogiannis, Loan Le, Robert J. Macke, Timothy J. McCoy, Ralph E. Milliken, Jens Najorka, Ann N. Nguyen, Maurizio Pajola, Anjani T. Polit, Kevin Righter, Heather L. Roper, Sara S. Russell, Andrew J. Ryan, Scott A. Sandford, Paul F. Schofield, Cody D. Schultz, Laura B. Seifert, Shogo Tachibana, Kathie L. Thomas-Keprta, Michelle S. Thompson, Valerie Tu, Filippo Tusberti, Kun Wang, Thomas J. Zega, CWV Wolner y 26 de junio de 2024. Meteoritos y ciencia planetaria..
DOI: 10.1111/mapas.14227

El Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, proporcionó gestión general de la misión, ingeniería de sistemas y seguridad y garantía de la misión para OSIRIS-REx. Dante Lauretta de la Universidad de Arizona, Tucson, es el investigador principal. La universidad lidera el equipo científico y la planificación de las observaciones científicas y el procesamiento de datos de la misión. Lockheed Martin Space en Littleton, Colorado, construyó la nave espacial y proporcionó operaciones de vuelo. Goddard y KinetX Aerospace fueron responsables de la navegación de la nave espacial OSIRIS-REx. La curación de OSIRIS-REx se lleva a cabo en NASA Johnson. Las asociaciones internacionales para esta misión incluyen el instrumento altímetro láser OSIRIS-REx de la Agencia Espacial Canadiense y la colaboración científica en muestras de asteroides con la misión Hayabusa2 de JAXA. OSIRIS-REx es la tercera misión del programa Nuevas Fronteras de la NASA, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington.