Образцы Бенну показали, где мог родиться астероид

Подробно

Что именно исследовали в образцах Бенну?

Команда под руководством Марии Шёнбэхлер, профессора изотопной геохимии ETH Zurich, изучила пять порций вещества Бенну: частицы трёх типов, различающихся по внешнему виду (angular, hummocky и mottled), и два гомогенизированных порошка массой 20,7 и 1288 мг. В работе участвовали 16 авторов из ETH Zurich, Lawrence Livermore National Laboratory, NASA Johnson Space Center, University of Arizona, University of Copenhagen и других организаций.

Образцы измельчали, растворяли в кислотах и разделяли железо, титан и хром. Затем измеряли соотношения их изотопов (разновидностей атомов одного элемента) методом масс-спектрометрии на приборах Neptune Plus и Neoma. Часть проб независимо обработали в ETH Zurich и Lawrence Livermore National Laboratory, результаты двух лабораторий совпали в пределах погрешности. Лаборатория Шёнбэхлер получила для исследований около 0,5 г вещества Бенну - это объём, переданный именно ей, а не масса всего доставленного материала.

Что показали изотопы железа, титана и хрома?

Изотопный состав железа и титана во всех пяти пробах в пределах погрешности одинаков. Это говорит об однородности вещества Бенну на масштабе от 20 до 1300 мг. Возможное исключение - редкий тип mottled: у него показатель ε50Ti составил 2,07 ± 0,04 против 1,86 ± 0,08 у частицы hummocky, но авторы отмечают, что различие едва различимо для приборов.

У хрома нашлась небольшая, но заметная неоднородность: показатель ε54Cr у малой агрегатной пробы равен 0,85 ± 0,07, у большой - 1,27 ± 0,09. У метеоритов типа CI значения лежат примерно в диапазоне 0,8-1,9. Часть вариаций хрома авторы связывают с водным изменением вещества родительского тела, но долю этого вклада точно оценить не удалось: возможна и исходная неоднородность, и разная степень растворения минерала наношпинели.

Изотопы железа и титана Бенну перекрываются с данными по астероиду Рюгу и с CI-хондритами - углистыми метеоритами. Авторы заключают, что все эти тела образовались из общего пылевого резервуара с признаками и внутреннего (некарбонатного), и внешнего (карбонатного) резервуаров Солнечной системы.

Бенну - гибрид: его вещество нельзя однозначно отнести ни к внутренней, ни к внешней Солнечной системе.

Так описала результат Мария Шёнбэхлер в пресс-релизе ETH Zurich.

Где и как образовался Бенну и при чём здесь Юпитер?

Предпочтительный сценарий авторов: родительские тела Бенну, Рюгу и CI-хондритов сформировались примерно через 2 млн лет после образования кальций-алюминиевых включений - древнейших твёрдых частиц Солнечной системы. Место - сразу за линией водяного льда, но внутри орбиты прото-Юпитера.

По рассмотренным в статье моделям, к возрасту 2 млн лет прото-Юпитер превышал 20 масс Земли и создавал в газопылевом диске разрыв и области повышенного давления. Они задерживали крупные частицы, но пропускали мелкую пыль и обломки, связанные с газом. Масштаб такой сортировки согласуется с размерами частиц: кальций-алюминиевые включения в обычных хондритах преимущественно меньше 100-200 мкм, а хондры (застывшие капли расплава) в углистых хондритах имеют размер около 0,15-1 мм. По мнению авторов, миллиметровые хондры в основном задерживались Юпитером, а мелкие фрагменты могли пересекать разрыв.

Это интерпретация, а не прямое измерение: изотопы сами по себе не доказывают ни точное место образования, ни причинную роль Юпитера. Статья допускает, что промежуточный резервуар мог существовать и дальше во внешней области. Возраст по системе Mn-Cr определён с большой неопределённостью (изохрона Бенну плохо определена), поэтому вывод о 2 млн лет опирается ещё и на данные Рюгу и другие хронологические ограничения.

Бенну, возможно, даёт нам лучший доступный взгляд на исходную смесь химических элементов, из которой в конечном счёте образовались планеты земной группы.

Насколько надёжен вывод о «решённой загадке»?

Пресс-релиз ETH Zurich говорит о решённой загадке формирования Бенну и о почти неизменённом за 4,5 млрд лет веществе. Сама статья осторожнее: она фиксирует значительное водное изменение и брекчирование (дробление и вторичное сцементирование) родительского тела, хотя первичная изотопная сигнатура железа и титана сохранилась. К тому же исследованы всего пять проб, а независимых отзывов учёных на эту работу в первых публикациях найти не удалось.

Теперь мы задаёмся вопросом, имеют ли другие астероиды такую же изотопную сигнатуру, как Бенну и Рюгу.

Это направление дальнейшей работы обозначила Шёнбэхлер. Статья вышла онлайн 23 сентября 2026 года в Science Advances (том 12, выпуск 39, eaei9107), в номере она датирована 25 сентября.

Как образцы Бенну попали на Землю?

Аппарат NASA OSIRIS-REx 20 октября 2020 года коснулся поверхности Бенну и собрал камни и пыль - по официальным данным NASA, 121,6 г. Капсула с образцами приземлилась на полигоне Utah Test and Training Range 24 сентября 2023 года, на следующий день контейнер доставили в Johnson Space Center для каталогизации и передачи учёным. После доставки аппарат переименован в OSIRIS-APEX и летит к астероиду Апофис, куда должен прибыть в 2029 году. Исследования образцов Бенну продолжаются.