Eksperimentet e ndikimit të hipershpejtësisë zbulojnë origjinën e organikëve në planetin xhuxh Ceres

Një nga gjetjet më emocionuese nga misioni Dawn i NASA-s është se Ceres, objekti më i madh në brezin asteroid që shtrihet midis Marsit dhe Jupiterit, pret organikë komplekse. Zbulimi i molekulave alifatike, të cilat përbëhen nga zinxhirë karboni dhe hidrogjeni, në lidhje me provat se Ceres ka akull të bollshëm uji dhe mund të ketë qenë një botë oqeanike, do të thotë se ky planet xhuxh mund të ketë pasur dikur përbërësit kryesorë që lidhen me jetën siç e njohim ato.

Mënyra se si organikët alifatikë e kanë origjinën në Ceres ka qenë objekt i një kërkimi intensiv që nga zbulimi i tyre në vitin 2017. Disa studime kanë arritur në përfundimin se një kometë ose një impakt tjetër i pasur me organike ia dorëzoi Ceres; të tjera tregojnë molekulat e formuara në planetin xhuxh pasi materialet e tij fillestare u ndryshuan nga uji i kripur. Por pavarësisht nga origjina e tyre, lëndët organike në Ceres janë prekur nga ndikimet e përhapura që kanë goditur sipërfaqen e saj.

Tani kërkimi i ri që do të prezantohet të martën në takimin e GSA Connects 2023 të Shoqatës Gjeologjike të Amerikës po zgjeron të kuptuarit e shkencëtarëve se si ndikimet kanë ndikuar në molekulat alifatike të Ceres – dhe cilat janë implikimet për përcaktimin e origjinës së tyre dhe vlerësimin e banueshmërisë së planetit xhuxh.

“Organikët fillimisht u zbuluan në afërsi të një krateri të madh me ndikim, gjë që na motivoi të shikonim se si ndikimet ndikojnë në këto organike,” thotë Terik Daly, një shkencëtar planetar në Laboratorin e Fizikës së Aplikuar Johns Hopkins, i cili drejtoi këtë studim. “Ne po zbulojmë se lëndët organike mund të jenë më të përhapura sesa raportohet fillimisht dhe se ato duket se janë elastike ndaj ndikimeve me kushte të ngjashme me Ceres.”

Nga të dhënat e Agimit, Daly e dinte se Ceres është e mbuluar me kratere përplasjeje të madhësive të ndryshme të formuara kur asteroidë të tjerë u përplasën në Ceres. Por ajo që ai nuk e kuptoi ende ishte se si këto ndikime ndikojnë në përbërjet alifatike – informacion që nevojitej për të ndihmuar në kufizimin e origjinës së organikëve dhe se si nënshkrimet e tyre mund të kishin ndryshuar pasi ishin ekspozuar ndaj ndikimeve të shumta gjatë miliarda viteve.

“Megjithëse studiuesit kanë kryer eksperimente me ndikim dhe goditje në lloje të ndryshme organike në të kaluarën,” thotë Daly, “ajo që mungonte ishte një studim kushtuar llojit të organikës të zbuluar në Ceres duke përdorur të njëjtin lloj metode analitike të përdorur nga anija kozmike Dawn. për t’i zbuluar ato”. Kjo, thotë ai, do të mundësonte krahasime të drejtpërdrejta midis të dhënave eksperimentale dhe të anijeve kozmike.

Daly punoi me një ekip që përfshinte Jessica Sunshine, një astronom në Universitetin e Maryland-it dhe Juan Rizos, një studiues postdoktoral në Universitetin e Maryland-it, i cili tani është astrofizikan në Instituto de Astrofisica de Andalucia në Spanjë, për të kryer një seri eksperimente në vargun e armëve vertikale Ames të NASA-s. Eksperimentet imituan kushtet e goditjes tipike të Ceres, me shpejtësi ndikimi që varionin midis 2-6 km/s (4,400-13,000 mph) dhe kënde të ndikimit që varionin midis 15 dhe 90 gradë në krahasim me atë horizontal.

Rizos dhe Sunshine kryen gjithashtu një analizë të re që kombinoi të dhëna nga dy instrumente të ndryshme – kamera dhe spektrometri i imazhit që fluturoi në anijen kozmike Dawn – dhe më pas përdorën një algoritëm për të ekstrapoluar informacionin kompozicional nga spektrometri deri në rezolucionin më të lartë hapësinor të kamerës. Rezultatet i lejuan ata të hetonin organikët në detaje më të imta se sa ishte e mundur më parë.

“Njerëzit kishin parë veçmas të dhënat e kamerës Dawn dhe të dhënat e spektrometrit Dawn, por askush tjetër nuk kishte marrë qasjen që përdori ekipi ynë për të ekstrapoluar të dhënat nga një instrument në tjetrin, gjë që siguroi një levë të re në kërkimin tonë për të hartuar dhe kuptuar origjinën. e organikëve në Ceres”, thotë Sunshine.

Së bashku, analizat e ekipit tregojnë për disa rezultate potencialisht emocionuese.

“Duke përfituar nga pikat e forta të dy grupeve të të dhënave të ndryshme të mbledhura mbi Ceres, ne kemi qenë në gjendje të hartojmë zonat e mundshme të pasura me organike në Ceres me rezolucion më të lartë,” thotë Rizos. “Ne mund të shohim një korrelacion shumë të mirë të organikëve me njësi nga ndikimet më të vjetra dhe me minerale të tjera si karbonatet që tregojnë gjithashtu praninë e ujit. Ndërsa origjina e organikëve mbetet e kuptuar keq, ne tani kemi prova të mira që ato u formuan në Ceres dhe ka të ngjarë në prani të ujit”.

“Ekziston mundësia që një rezervuar i madh i brendshëm organikësh mund të gjendet brenda Ceres,” shton Rizos. “Pra, nga këndvështrimi im, ky rezultat rrit potencialin astrobiologjik të Ceres.”

Studiuesit shpresojnë se rezultatet nga një mision tjetër i NASA-s i quajtur Lucy së shpejti do të hedhin më shumë dritë mbi organet në sistemin diellor. Sunshine është gjithashtu një pjesë e ekipit të atij misioni dhe ka menduar se si të zbatojë rezultatet e studimit aktual për asteroidët që Lucy do të studiojë në afërsi të Jupiterit.

“Ne ka të ngjarë të gjejmë dallime, pasi asteroidët trojanë kanë përjetuar histori ndikimesh shumë të ndryshme nga Ceres, dhe për shkak se ekzistojnë dy lloje të asteroideve trojanë në përbërje të ndryshme. Krahasimet me Ceres do të na ndihmojnë të kuptojmë shpërndarjen e organikëve në sistemin e jashtëm diellor. ” ajo tha.

Për të gjithë anëtarët e ekipit, këto rezultate kanë rritur pritshmëritë për një tjetër mision në Ceres. Në Anketën Dekadale të Shkencës Planetare dhe Astrobiologjisë më të fundit , “Akademia Kombëtare e Shkencave e SHBA-së ka miratuar një kthim mostër nga Ceres në listën e shkurtër të objektivave të misionit me prioritet të lartë,” thotë Rizos. “Nëse kjo ndodh, do të kalojnë disa dekada në të ardhmen. Analizat e reja të të dhënave ekzistuese janë një mënyrë e shkëlqyer për të bërë zbulime të reja ndërkohë.”