Учёные впервые обнаружили молекулы воды на астероидах
Используя данные снятого с эксплуатации Стратосферной обсерватории для инфракрасной астрономии (SOFIA) — совместного проекта NASA и Германского центра авиации и космонавтики (DLR) — учёные из Юго-Западного исследовательского института (SwRI) впервые обнаружили молекулы воды на поверхности астероида. Учёные исследовали четыре богатых силикатами астероида с помощью инструмента FORCAST, чтобы выделить спектральные сигнатуры в среднем инфракрасном диапазоне, указывающие на наличие молекулярной воды на двух из них.
«Астероиды — это остатки процесса формирования планет, поэтому их состав варьируется в зависимости от того, где они сформировались в солнечной туманности», — сказала ведущий автор статьи в The Planetary Science Journal доктор Анисия Арредондо. — «Особый интерес представляет распределение воды на астероидах, потому что это может пролить свет на то, как вода была доставлена на Землю».
Безводные, или «сухие», силикатные астероиды формируются близко к Солнцу, в то время как ледяные материалы объединяются дальше. Понимание расположения астероидов и их состава говорит нам о том, как распределялись и эволюционировали материалы в солнечной туманности с момента её образования. Распределение воды в нашей Солнечной системе даст представление о её распределении в других системах и, поскольку вода необходима для всей жизни на Земле, определит, где искать потенциальную жизнь как в нашей системе, так и за её пределами.
«Мы обнаружили особенность, которая однозначно связана с молекулярной водой на астероидах Ирида и Массалия», — сказала Арредондо. — «Мы основывали наше исследование на успехе команды, обнаружившей молекулярную воду на освещённой солнцем поверхности Луны. Мы подумали, что можем использовать SOFIA, чтобы найти этот спектральный признак на других телах».
SOFIA ранее обнаружил молекулы воды в одном из крупнейших кратеров в южном полушарии Луны. Предыдущие наблюдения как Луны, так и астероидов обнаруживали некоторую форму водорода, но не могли различить воду и её близкого химического родственника — гидроксил. Учёные обнаружили количество, эквивалентное бутылке воды объёмом 12 унций (≈0,35 л), заключённое в кубическом метре лунного грунта, химически связанное в минералах.
«Основываясь на интенсивности полосы спектральных особенностей, содержание воды на астероиде согласуется с таковым на освещённой солнцем Луне», — отметила Арредондо. — «Аналогично, на астероидах вода также может быть связана с минералами, адсорбирована на силикатах, захвачена или растворена в силикатном ударном стекле».
Данные по двум более тусклым астероидам — Парфенопе и Мельпомене — были слишком зашумлены, чтобы сделать однозначный вывод. Инструмент FORCAST, по-видимому, недостаточно чувствителен для обнаружения спектральной особенности воды, если она там присутствует. Однако, основываясь на этих выводах, команда привлекает Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) — ведущий инфракрасный космический телескоп — чтобы использовать его точную оптику и превосходное соотношение сигнал/шум для исследования большего числа целей.
«Мы уже провели первоначальные измерения ещё для двух астероидов с помощью "Уэбба" во время второго цикла наблюдений», — сообщила Арредондо. — «У нас есть ещё одна заявка на следующий цикл, чтобы изучить около 30 целей. Эти исследования расширят наше понимание распределения воды в Солнечной системе».