Одно из самых захватывающих открытий миссии NASA Dawn: Церера, самый крупный объект в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, содержит сложные органические соединения. Обнаружение этих молекул, состоящих из углерода и водорода, при наличии водяного льда на Церере, свидетельствует о возможности наличия основных ингредиентов, связанных с жизнью, на этой карликовой планете.
Вопрос о происхождении органики на Церере активно исследуется с момента её открытия в 2017 году. Некоторые исследования предполагают, что органические молекулы были доставлены на Цереру при столкновении с кометой или другим объектом, богатым органикой. Другие же указывают на возможность образования молекул непосредственно на карликовой планете в результате преобразования уже существующих материалов под воздействием солёной воды. В любом случае органика на Церере подвергалась влиянию множества столкновений, оставляющих свои отметины на её поверхности.
Новое исследование позволяет учёным расширить понимание о влиянии столкновений с другими астероидами на органические молекулы на Церере и принести ценные выводы относительно их происхождения и способности карликовой планеты поддерживать жизнь.
«Впервые мы обнаружили органику вблизи большого кратера, и это натолкнуло нас на мысль о том, как столкновения влияют на эти органические соединения. Мы выяснили, что органика может быть более распространена, чем мы предполагали, и эти соединения кажутся устойчивыми к условиям, подобным Церере», — рассказывает ведущий исследователь Терик Дейли, планетолог из Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса.
На основе данных, полученных с помощью миссии Dawn, Дейли понял, что Церера покрыта кратерами разных размеров, сформировавшимися в результате столкновения с другими астероидами. Однако оставался вопрос: как именно эти события влияют на алифатические соединения и как изменяют свойства органических молекул после многократных столкновений с Церерой на протяжении миллиардов лет.
«Нам не хватало исследования, посвящённого именно тому типу органики, которую мы обнаружили на Церере, с использованием того же типа аналитического метода, который применялся на космическом аппарате Dawn для обнаружения этих соединений», — добавляет Дейли. Это даёт возможность прямого сравнения экспериментальных данных и данных из космоса.
Дейли и его коллеги провели серию экспериментов, имитирующих условия столкновений, характерные для Цереры, с различными ударными скоростями от 2 до 6 км/с и углами удара от 15 до 90 градусов. Команда также провела новый анализ, объединяя данные двух разных инструментов, а именно камеры и спектрометра Dawn, и затем использовала алгоритм, который позволил экстраполировать собранные данные от спектрометра при более высоком пространственном разрешении камеры. Результаты позволили более детально изучить органику, чем это было возможно ранее.
«Мы изучали данные от камеры и спектрометра Dawn по отдельности, но до сих пор никто не применял подход, который мы использовали для экстраполяции данных с одного инструмента на другой, что позволило нам более полно исследовать органику на Церере и понять её происхождение», — отмечает соавтор исследования Саншайн.
«Мы смогли обнаружить значительный внутренний резервуар органики на Церере. С этой точки зрения результаты улучшают астробиологический потенциал Цереры», — дополняет соавтор Ризос.
Учёные надеются, что результаты будущей миссии NASA под названием «Люси» принесут ещё больше информации об органике в Солнечной системе. Они также уже задумываются о том, как применить результаты текущего исследования к астероидам, которые будут изучаться миссией «Люси» вблизи Юпитера.
Эти результаты подогревают ожидания относительно предстоящей миссии на Цереру, которая уже находится в списке высокоприоритетных миссий по решению Национальной академии наук США.