Dzięki danym zebranym przez wycofane już z użytku obserwatorium SOFIA, naukowcy z Southwest Research Institute wykryli cząsteczki wody na powierzchni dwóch planetoid – Iris oraz Massalia, które znajdują w pasie głównym między orbitami Marsa i Jowisza.
W Układzie Słonecznym znajdują się różne obiekty - planety i ich księżyce, komety czy planetoidy. Tych ostatnich, według szacunków, może być nawet około miliona. Krążą wokół Słońca od miliardów lat i do tej pory uważano, że obecna na nich woda, jeśli w ogóle tam była, powinna już dawno wyparować. Jednak nowe badania wykorzystujące dane z obserwatorium SOFIA wykazały, że na planetoidach Iris i Massalia znajduje się woda.
Opis oraz rezultaty badań ukazały się na łamach pisma „The Planetary Science Journal” (DOI: 10.3847/PSJ/ad18b8).
Obserwatorium SOFIA (Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy - Stratosferyczne Obserwatorium Astronomii Podczerwonej) wycofano z użytku w 2022 roku. Był to teleskop zamontowany na pokładzie samolotu. Obserwacje prowadzono na wysokości powyżej 12 tys. metrów, dlatego, że na niższych wysokościach para wodna pochłania promieniowanie podczerwone, a właśnie w tym zakresie promieniowania pracowała SOFIA.
Korzystając z danych zebranych przez obserwatorium, naukowcy przyjrzeli się czterem planetoidom bogatym w krzemiany. Wchodzący w skład SOFIA instrument FORCAST pomógł wyizolować sygnatury widmowe w średniej podczerwieni wskazujące na obecność wody cząsteczkowej na dwóch z nich.
- Planetoidy są pozostałością po procesie formowania się planet, więc ich skład różni się w zależności od tego, gdzie powstały w mgławicy słonecznej – powiedziała dr Anicia Arredondo z Southwest Research Institute (SwRI), główna autorka publikacji. - Szczególnie interesujące jest rozmieszczenie wody na planetoidach, ponieważ może to rzucić więcej światła na sposób, w jaki woda mogła zostać dostarczona na powierzchnię Ziemi - dodała.
Bezwodne, suche planetoidy krzemianowe, jak uważają badacze, powstały blisko Słońca, ale lód nie miałby szans przetrwać w tak bliskiej odległości od gwiazdy. Bliżej Słońca dominują planetoidy krzemianowe pozbawione lodu, natomiast dalej częściej spotykane są lodowe obiekty. Zrozumienie położenia planetoid i ich składu pozwoli dowiedzieć się, w jaki sposób materiały w mgławicy słonecznej, jeszcze przed powstaniem planet i planetoid, były rozmieszczone i jak ewoluowały od czasu ich powstania.
Rozkład wody w Układzie Słonecznym może też dać wskazówkę, jak może wyglądać rozmieszczenie wody w innych systemach planetarnych, a ponieważ woda jest niezbędna do powstania życia na Ziemi, może również wskazać, gdzie szukać potencjalnego życia, zarówno w naszym Układzie Słonecznym, jak i poza nim.
- Wykryliśmy cechę, którą jednoznacznie przypisuje się wodzie cząsteczkowej na planetoidach Iris i Massalia. Nasze badania oparliśmy na sukcesie zespołu, który odkrył wodę cząsteczkową na oświetlonej słońcem powierzchni Księżyca. Pomyśleliśmy, że moglibyśmy wykorzystać SOFIA do znalezienia tej sygnatury widmowej na innych ciałach – powiedziała Arredondo. Sukces, o którym wspomniała uczona, to potwierdzenie, że woda na Srebrnym Globie jest bardziej powszechna niż dotychczas sądzono i można ją znaleźć nawet na oświetlonej promieniami słonecznymi powierzchni naszego naturalnego satelity (więcej na ten temat w tekście: NASA potwierdza obecność wody w nasłonecznionych rejonach Księżyca).
Iris ma średnicę około 199 kilometrów. Krąży w pasie planetoid za orbitą Marsa i pełne okrążenie wokół Słońca zajmuje jej 3,7 roku. Massalia jest nieco mniejsza. Ma średnicę około 135 kilometrów i podobną orbitę.
Analizom poddano także dwie inne planetoidy - Parthenope i Melpomene, ale jakość danych dla tych obiektów uniemożliwiła wyciągnięcie ostatecznych wniosków. Jeśli na tych planetoidach jest woda, to czujniki FORCAST nie były wystarczająco czułe, aby ją wykryć.
Poprzednie obserwacje planetoid nie pozwalały na rozróżnienie pomiędzy rzeczywistą wodą a jej bliskim krewnym chemicznym: grupą hydroksylową. Ale w nowych analizach badacze poradzili sobie z tym problemem. Według nich, na każdy metr sześcienny regolitu na planetoidzie przypada około 350 mililitrów wody. To podobny wynik do wartości oszacowanej dla regolitu księżycowego w badaniach z 2020 roku z udziałem danych zebranych przez obserwatorium SOFIA.
Arredondo wskazała, że na planetoidach woda może być związana z minerałami. Może także adsorbować na krzemianach i być uwięziona czy rozpuszczona w krzemianowym szkle uderzeniowym, zaznaczyła badaczka.
Źródło: Southwest Research Institute, fot. NASA/Carla Thomas/Southwest Research Institute
