NASA가 지구 근처 소행성에서 수집한 깨끗한 샘플을 공개했습니다.

CNN의 Wonder Theory 과학 뉴스레터에 가입하세요. 매혹적인 발견, 과학적 발전 등에 관한 뉴스를 통해 우주를 탐험해 보세요.

CNN
—

우리 태양계 초기의 타임캡슐 역할을 할 수 있는 소행성 샘플이 마침내 발견되었습니다.

나사(NASA) 행정관인 빌 넬슨(Bill Nelson)은 암석과 먼지에는 물과 다량의 탄소가 포함되어 있어 소행성이 지구에 생명의 구성 요소를 전달했을 수도 있음을 시사한다고 말했습니다. 메릴랜드 주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주 비행 센터의 OSIRIS-REx 프로젝트 과학자인 Jason Durkin 박사에 따르면, 샘플에는 중량 기준으로 약 5%의 탄소가 포함되어 있으며, 이는 지금까지 소행성에서 연구된 탄소 농도 중 가장 높은 탄소 농도 중 하나입니다.

넬슨은 “이것은 지구로 돌아온 탄소가 풍부한 소행성 샘플 중 가장 큰 것”이라며 “우리의 목표인 60g을 훨씬 초과했다”고 말했다. “탄소와 물 분자는 우리가 찾고 싶었던 물질의 유형입니다. 그들은 지구 형성에 중요한 요소입니다. 생명으로 이어질 수 있는 요소의 기원을 결정하는 데 도움이 될 것입니다.”

NASA의 OSIRIS-REx 임무를 통해 2020년 10월 45억년 된 지구 근처 소행성 Bennu에서 수집된 샘플은 캡슐에 담겨 지구에 도착했어요 9월 24일, 그는 우주선에서 내려와 유타 사막에 착륙했습니다.

그 이후로 과학자들은 풍부한 물질을 연구하는 데 많은 노력을 기울였습니다. 그들이 기대했던 것보다 더 많은 것 — 초기 분석을 위해 캔 상단 바로 안쪽에 있습니다. 이 분석 결과와 샘플의 첫 번째 모습은 수요일 휴스턴에 있는 NASA의 존슨 우주 센터에서 진행된 NASA 생방송 방송에서 공유되었습니다. 이것은 지금까지 지구로 돌아온 소행성 샘플 중 가장 큰 것입니다.

과학자들이 캔을 열었을 때 “추가” 물질이 너무 많아서 팀이 아직 수집된 샘플을 열지 않았습니다.

지난 2주 동안 과학팀은 주사전자현미경을 이용해 일부 암석과 먼지를 분석하고 적외선 측정과 화학원소 분석을 실시했다. OSIRIS-REx의 수석 조사관인 Dante Lauretta는 “그들은 또한 X선을 사용하여 입자 중 하나의 3D 모델을 만들어 그 구성을 밝혀 탄소와 수분 함량의 “과학적 보물 창고”를 드러냈다고 말했습니다.

Nelson은 “첫 번째 분석에서는 샘플에 수화된 점토 광물 형태의 풍부한 물이 포함되어 있고 광물 및 유기 분자 형태의 탄소도 포함되어 있음을 보여줍니다.”라고 말했습니다.

연구팀은 수분을 함유한 점토 광물을 나타내는 입자의 상세한 이미지를 공유했습니다.

애리조나 리전트 대학교의 행성 과학 교수이기도 한 로레타는 “이것이 우리가 물이 지구에 도달한 방식이라고 생각하는 방식입니다.”라고 말했습니다. “지구가 거주 가능한 세계이고 바다와 호수, 강과 비가 있는 이유는 이러한 점토 광물이 40억년에서 45억년 전에 지구에 상륙하여 우리 세계를 거주할 수 있는 세상으로 만들었기 때문입니다. 그래서 우리는 물이 통합되는 방식.” 고체 물질에.

분석 결과, “행성 진화와 생물학에 중요한 요소”인 황화물 광물, 자기장과 상호작용하는 자철석이라고 불리는 산화철 광물, 유기 진화에 중요할 수 있는 기타 광물도 밝혀졌다고 Lauretta는 말했습니다.

NASA 고다드 우주 비행 센터의 OSIRIS-REx 샘플 분석가이자 수석 과학자인 Daniel Glavin 박사는 과학 팀이 유기물과 모든 생명체에 필수적인 요소인 풍부한 탄소를 발견하게 되어 기쁘다고 말했습니다.

Glavin은 “우리는 여기서 막 시작했지만 올바른 소행성을 선택했고 그뿐만 아니라 올바른 샘플을 가져왔습니다.”라고 말했습니다. “이것은 우주생물학자의 꿈입니다.”

Glavin은 앞으로 팀이 Bennu에서 얼마나 많은 화학이 진화했는지 확인하여 생명의 구성 요소가 펩타이드 또는 단백질을 구성하는 아미노산 사슬을 생성했는지 여부를 결정할 것이라고 말했습니다.

한편, 케이스 안에는 “외계 물질로 가득 찬 보물 상자”가 여전히 기다리고 있다고 Laurita는 말했습니다.

OSIRIS-REx 우주선이 3년 전 베누에 접근했을 때, TAGSAM(Touch-and-Go 샘플 획득 메커니즘)의 끝부분을 소행성을 향해 확장하고 질소 가스를 폭발시켰습니다. 가스 폭발로 인해 우주 암석 표면 아래 50cm(19인치)의 암석과 먼지가 들어 올려졌습니다. 이 잔해물이 TAGSAM 헤드로 흘러 들어갔습니다.

TAGSAM에는 소행성과 접촉하여 미세한 물질을 포획하는 24개의 표면 접촉 패드도 포함되어 있습니다.

Loretta는 스키 부츠를 제거하는 것처럼 장치가 캡처 링에서 제거되었다고 말했습니다. 제거하는 동안 시료 수집 장치 내부에 물질을 유지하도록 설계된 체크 밸브인 TAGSAM 캡에서 물질이 빠져나왔습니다. 그는 2020년 샘플을 수집한 후에도 일부 암석으로 인해 뚜껑이 닫히는 데 어려움을 겪었다고 덧붙였습니다. 암석의 크기는 최대 몇 센티미터입니다.

앞으로 2주 동안 큐레이션팀은 TAGSAM의 머리를 조심스럽게 분해하여 내부에 수집된 샘플에 접근할 예정입니다. 이 작업이 완료되면 팀은 샘플의 전체 질량에 대한 좋은 추정치를 얻을 수 있을 것으로 기대합니다.

Bennu의 표면과 내부에서 수집된 먼지와 암석은 시간이 지남에 따라 소행성이 어떻게 형성되고 진화했는지에 대한 역사를 밝힐 수 있습니다. 이러한 통찰력은 또한 NASA가 소행성에서 표류한 방법을 결정하는 데 도움이 될 수 있는 우주 암석의 전체 구성에 대한 정보를 제공할 것입니다. 지면과 충돌할 가능성 미래에.

오랫동안 기다려온 공개는 2016년 OSIRIS-REx 임무 발사부터 지난달 캡슐 착륙까지 7년이 걸렸습니다. 어떤 사람들은 이 순간을 더욱 오랫동안 기다려왔습니다. 초기 단계에서 임무 개발을 도운 로레타는 우리 태양계에 대해 밝혀질 수 있는 샘플과 수집된 통찰력을 보기 위해 거의 20년을 기다렸습니다.

NASA의 존슨 우주 센터 소장인 Vanessa Wyche는 “우리 실험실은 Bennu가 우리를 위해 준비한 모든 것에 준비가 되어 있었습니다.”라고 말했습니다. “우리는 소행성 물질을 순수하게 유지하고 샘플을 정리하여 현재와 수십 년 후의 연구자들이 우주에서 온 이 귀중한 선물을 연구할 수 있도록 글로브 박스와 특수 도구를 개발하기 위해 수년 동안 과학자와 엔지니어들이 함께 일해 왔습니다.”

과학자들은 존슨 우주 센터 내부 전용 청정실에서 향후 2년 동안 암석과 토양을 분석할 예정입니다. 또한 샘플은 분할되어 캐나다 우주국 및 일본 항공우주 탐사국의 OSIRIS-REx 임무 파트너를 포함하여 전 세계 실험실로 보내질 것입니다. 샘플의 약 70%는 순수하게 저장되어 있으므로 더 나은 기술을 갖춘 미래 세대는 현재 가능한 것보다 더 많은 것을 배울 수 있습니다.

“바위는 당신에게 이야기를 말해줍니다”라고 Loretta는 말했습니다. “지금 우리가 직면한 가장 큰 미스터리는 점토 공에서 생명체로 어떻게 이동합니까? 언제 그러한 전환을 합니까? 우리의 가장 깊은 소망은 우리가 이 세상에 있는 이유를 알아내려는 노력에서 어느 정도 진전을 이루는 것입니다. 이 우주.”