Den första direkta observationen av vatten på ytan av en asteroid har gjorts med hjälp av ett luftburet nära-infrarött teleskop. Vatten upptäcktes på två steniga asteroider av S-typ, som tros ha fötts torra. Upptäckten kan ge insikter i den komplexa och händelserika historien om solsystemets mindre kroppar – och i synnerhet hur deras banor kan ha utvecklats över tiden.
"Det finns några teorier där ute som beskriver en händelse som skulle ha blandat upp asteroidbältet," förklarar Anicia Arredondo från Southwest Research Institute i San Antonio, Texas. Arredondo ledde laget som hittade vattnet och hon berättar Fysikvärlden, "Under den tiden kunde vatten ha överförts till [asteroider av S-typ]".
Hydraterade mineraler inklusive karbonater, hydroxider, fyllosilikat och sulfater har tidigare upptäckts på ytan av hundratals asteroider. Dessa upptäckter gjordes alla genom att studera nära-infrarött ljus med våglängder runt 3 mikron. Sådant ljus är associerat med syre-vätebindningen som finns i vattenmolekyler samt den enklare hydroxyl(OH)-gruppen. Som ett resultat hade det inte varit möjligt att skilja mellan vatten och hydroxyl på asteroiderna.
Jumbojet
För att se skillnaden mellan vatten och hydroxyl vände sig Arredondos team till ett gemensamt NASA-tyskt flyg- och rymduppdrag kallat Stratosfärobservatorium för infraröd astronomi (SOFIA). Bärd av en Boeing 747SP som flög upp till 13 km, var SOFIA ett infrarött teleskop med en diameter på 2.7 m som kikar genom en lucka i sidan av planet.
Under 2021 ledde astronomer av Casey Honniball av NASA:s Goddard Space Flight Center använde SOFIA för att bekräfta förekomsten av vattenmolekyler på månens solbelysta ansikte. Det gjorde det genom att detektera en mellaninfraröd signal vid 6.1 mikron, producerad endast av den kemiska bindningen av vattenmolekyler.
SOFIA flög sin sista flygning 2022, men inte innan Arredondos grupp hade slagit sig ihop med Honniball för att göra liknande observationer av fyra asteroider av S-typ som tidigare hade visat sig ha den tvetydiga 3 mikron signaturen.
SOFIA's PROGNOS instrumentet kunde bekräfta närvaron av vattenmolekyler på ytan av två asteroider: 7 Iris och 20 Massalia. De två andra asteroiderna, 11 Parthenope och 18 Melpomene, visade sig vara för svaga för SOFIA att avgöra om de har vatten eller inte.
Små mängder
I sina observationer av månen fann SOFIA att varje kubikmeter regolit (ytmaterial) innehöll ungefär en tredjedel av en liter vatten. Signalerna från Iris och Massalia tyder på liknande små mängder vatten på ytan av dessa asteroider.
Vilken form detta vatten har är för närvarande okänt. En möjlighet är att den har adsorberats på silikater i regoliten och bildar en tunn film. Eller så kan vattnet vara kemiskt bundet i mineraler i regoliten.
Båda dessa scenarier skulle innebära att Iris och Massalia skapades med detta vatten på plats. Astronomer tror dock att asteroider av S-typ bildades nära solen, där höga temperaturer skulle ha drivit bort vatten.
En tredje möjlighet är att vattnet fördes till de från början torra asteroiderna genom kollisioner med föremål som innehåller vatten. I detta scenario skulle vatten fångas inuti mikroskopiska glaspärlor som bildades under kollisionerna.
Vandrande planeter
Nedslagen kunde ha inträffat vid tillfällen då vissa asteroider och planeter tros ha ändrat sina banor. Flera modeller – inklusive Nice, Grand Tack och Jumping Jupiter – alla hävdar att tidigt i solsystemets historia förändrades banorna för flera av planeterna.
"De här modellerna beskriver alla rörelsen hos jätteplaneterna, vilket skulle ha orsakat gravitationsstörningar på asteroider och blandat upp dem", förklarar Arredondo. "Jupiter skulle ha haft störst effekt eftersom den är störst."
Grand Tack-modellen antyder att Jupiter rörde sig mot solen, vilket skulle ha drivit asteroiderna av S-typ bort från solen. Modellen säger sedan att Jupiter migrerade bort från solen, där den mötte de kolhaltiga asteroiderna av C-typ. Dessa bildades längre bort från solen än S-typen och förväntas därför innehålla vatten.
Jupiter skulle ha spridit ut C-typerna inåt, tillsammans med S-typerna för att bilda asteroidbältet. Idag befolkar S-typerna de inre delarna av asteroidbältet och C-typerna den yttre delen. När de blandade sig skulle det ha blivit kollisioner, med små C-typer som regnade ner på de större S-typerna. Detta ger en förklaring till hur vatten nådde asteroider av S-typ.
Sökningen fortsätter med JWST
Medan forskare tror att asteroider av C-typ bör innehålla vatten, har detta ännu inte bekräftats. Detta kan inte lösas av SOFIA, som har gått i pension. Så Arredondos team har vänt sig till James Webb Space Telescope (JWST) för att leta efter samma 6.1 mikron signatur på asteroider av C-typ.
Lysande protostjärna kastar ljus över ursprunget till jordens vatten
"Vi har hittills observerat två asteroider med huvudbältet [med JWST] och har lagt fram ett förslag om att observera ännu fler," säger Arredondo Fysikvärlden. Dessa asteroider av C-typ är 142 Polana och 225 Henrietta.
"Vi har ännu inte slutfört analysen för att se om de har vatten eller inte", säger Arredondo, "men baserat på instrumentspecifikationerna borde JWST vara tillräckligt känslig för att upptäcka funktionen vi letar efter".
Teamet hoppas också att upptäcka var vattnet finns i asteroidbältet kommer att bidra till att kasta ljus över ursprunget till jordens vatten. Detta tros ha kommit via nedslag, men om kollisionerna var med kometer, asteroider av C-typ eller till och med S-typer är osäkert.
Forskningen beskrivs i The Planetary Science Journal.
- SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
- Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
- PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
- Källa: https://physicsworld.com/a/water-observed-on-asteroids-for-the-first-time/
- : har
- :är
- :inte
- :var
- $UPP
- 1
- 11
- 150
- 20
- 2021
- 2022
- 225
- 7
- a
- Able
- Om oss
- Aerospace
- byrå
- Alla
- också
- mängder
- an
- analys
- och
- ÄR
- runt
- anlände
- AS
- associerad
- Asteroid
- asteroider
- At
- bort
- baserat
- BE
- därför att
- varit
- innan
- tro
- tros
- mellan
- störst
- organ
- Boeing
- bindning
- födda
- Bunden
- fört
- men
- by
- kallas
- kan inte
- genom
- orsakas
- Centrum
- ändrats
- kemisk
- Stäng
- Comets
- kommande
- Avslutade
- komplex
- Bekräfta
- BEKRÄFTAT
- innehålla
- innehöll
- fortsätter
- kunde
- skapas
- För närvarande
- beskriva
- beskriven
- upptäcka
- detekterad
- Bestämma
- DID
- Skillnaden
- rikta
- upptäcka
- Upptäckten
- skilja på
- do
- ner
- driven
- torka
- under
- varje
- Tidig
- effekt
- tillräckligt
- Även
- händelse
- händelserikt
- utvecklats
- Förekomsten
- förväntat
- Förklarar
- förklaring
- Ansikte
- långt
- Leverans
- få
- Film
- slutlig
- Förnamn
- första gången
- flyg
- flygande
- För
- formen
- bildad
- hittade
- fyra
- från
- jätte
- glas
- stora
- gravitations
- störst
- Grupp
- hade
- Har
- hjälpa
- Hög
- historia
- hoppas
- Hur ser din drömresa ut
- Men
- html
- HTTPS
- Hundratals
- i
- Konsekvenser
- in
- Inklusive
- informationen
- initialt
- inre
- inuti
- insikter
- Institute
- Instrumentet
- in
- fråga
- IT
- DESS
- james
- James Webb rymdteleskop
- gemensam
- jpg
- Jupiter
- större
- Led
- ljus
- belägen
- se
- du letar
- gjord
- Materialet
- max-bredd
- Maj..
- mikron
- mikroskopisk
- migrerat
- mineraler
- mindre
- Mission
- blandad
- modell
- modeller
- Månen
- mer
- rörd
- rörelse
- Nasa
- Natur
- trevligt
- objekt
- observationen
- observatorium
- observera
- inträffade
- of
- oh
- on
- ONE
- endast
- till
- or
- ursprung
- ursprung
- Övriga
- ut
- över
- del
- särskilt
- kamrater
- Fysik
- Fysikvärlden
- Plats
- plan
- Planetvetenskap
- Planeter
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatonData
- Möjligheten
- möjlig
- Närvaron
- tidigare
- producerad
- förslag
- visat
- ge
- ger
- sköt
- kommit fram till
- regioner
- forskning
- löst
- resultera
- Samma
- San
- säger
- spridda
- scenario
- scenarier
- Vetenskap
- vetenskapsmän
- se
- känslig
- flera
- hon
- skjul
- Baracker
- ändrad
- skall
- sida
- Signal
- signaler
- namnteckning
- liknande
- Liknande
- enklare
- mot himlen
- Small
- So
- sol-
- Solsystem
- några
- Utrymme
- specifikationer
- Studerar
- lämnats
- sådana
- föreslå
- Föreslår
- sol
- yta
- system
- tar
- grupp
- teamed
- teleskop
- tala
- berättar
- texas
- än
- den där
- Smakämnen
- deras
- Dem
- sedan
- Där.
- därför
- Dessa
- de
- tunn
- tror
- Tredje
- detta
- de
- trodde
- Genom
- miniatyr
- tid
- gånger
- till
- i dag
- tillsammans
- alltför
- mot
- överförd
- instängd
- sann
- vände
- två
- Osäker
- okänd
- Begagnade
- med hjälp av
- via
- var
- Vatten
- we
- VÄL
- były
- när
- om
- som
- kommer
- med
- världen
- skulle
- ännu
- zephyrnet