By Hafifah Aman 
قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار حول الاكتشافات الرائعة والإنجازات العلمية والمزيد.
سي إن إن
—
تم الكشف أخيرا عن عينة جميلة من الكويكب يمكن أن تكون بمثابة كبسولة زمنية من الأيام الأولى لنظامنا الشمسي.
وقال بيل نيلسون، مدير ناسا، إن الصخور والغبار تحتوي على الماء وكميات كبيرة من الكربون، مما يشير إلى أن الكويكبات ربما زودت الأرض بالعناصر الأساسية للحياة. وفقًا للدكتور جيسون دوركين، عالم مشروع OSIRIS-REx في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند، فإن العينة تحتوي على ما يقرب من 5٪ من الكربون من حيث الوزن.
وقال نيلسون: “هذه أكبر عينة كويكب غنية بالكربون يتم إرجاعها إلى الأرض على الإطلاق، وتتجاوز هدفنا البالغ 60 جرامًا”. “جزيئات الكربون والماء هي أنواع المواد التي أردنا العثور عليها. إنها مكونات مهمة في تكوين كوكبنا. وسوف تساعدنا في تحديد أصل العناصر التي يمكن أن تؤدي إلى الحياة.
إريكا بلومنفيلد وجوزيف إيبرسولد/ناسا
يُظهر المنظر الخارجي لمجمع العينات OSIRIS-REx مادة من الكويكب بينو، والتي يمكن رؤيتها في منتصف اليمين. وقد وجدت التحليلات الأولية لهذه المادة أدلة على وجود الكربون والماء. يقع معظم النموذج في الداخل.
تم جمع كويكب يبلغ عمره 4.5 مليار عام بينو من الأرض بواسطة مهمة OSIRIS-REx التابعة لناسا في أكتوبر 2020. جاء إلى الأرض في كبسولة وفي 24 سبتمبر، نزلت المركبة الفضائية وهبطت في صحراء يوتا.
ومنذ ذلك الحين، بذل العلماء جهدًا كبيرًا في دراسة ثروة المواد – أكثر مما توقعوا — في الجزء العلوي من القارورة لإجراء تحليل أولي. وتمت مشاركة نتائج هذا التحليل وإلقاء نظرة أولى على النموذج خلال بث مباشر لوكالة ناسا من مركز جونسون للفضاء التابع للوكالة في هيوستن يوم الأربعاء. وهي أكبر عينة من الكويكب تعود إلى الأرض.
كان هناك الكثير من المواد “الإضافية” عندما فتح العلماء القارورة، ولم يفتح الفريق العينة المجمعة بعد.
وعلى مدى الأسبوعين الماضيين، استخدم الفريق العلمي المجهر الإلكتروني الماسح لتحليل بعض الصخور والغبار، وأخذ قياسات الأشعة تحت الحمراء، وإجراء تحليل العناصر الكيميائية. وقال دانتي لوريتا، الباحث الرئيسي في OSIRIS-REx، إنهم استخدموا الأشعة السينية لإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد لإحدى الجسيمات والكشف عن تركيبتها، وكشفوا عن “كنز علمي” من محتوى الكربون والماء.
وقال نيلسون: “يظهر التحليل الأول أن العينات تحتوي على الكثير من الماء على شكل معادن طينية رطبة، وتحتوي على الكربون كمعادن وجزيئات عضوية”.
وشارك الفريق صورًا تفصيلية للجسيمات تكشف عن معادن طينية تحمل الماء.
ناسا
كشف التحليل الأولي عن بعض العناصر المميزة في عينة كويكب بينو.
وقالت لوريتا، وهي أيضًا أستاذة علوم الكواكب بجامعة أريزونا ريجنتس: “هذه هي الطريقة التي نعتقد أن الماء وصل بها إلى الأرض”. “السبب في كون الأرض عالمًا صالحًا للسكن هو أن لدينا محيطات وبحيرات وأنهار وأمطار، وهذه المعادن الطينية هبطت على الأرض منذ ما بين 4 مليارات و4.5 مليار سنة، مما جعل عالمنا صالحًا للسكن. لذلك نرى الماء مدمجًا في مادة صلبة”. .
وقالت لوريتا إن التحليل كشف عن معادن الكبريتيد، “عنصر مهم لتطور الكواكب وعلم الأحياء”، ومعادن أكسيد الحديد التي تسمى المجالات المغناطيسية التي تستجيب للمجالات المغناطيسية، ومعادن أخرى مهمة للتطور العضوي.
وقال الدكتور دانييل غلافين، الباحث في نموذج أوزيريس-ريكس وكبير العلماء في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، إن الفريق العلمي كان متحمسًا للعثور على ثروة من المواد العضوية والكربون، وهو عنصر أساسي في جميع أشكال الحياة.
وقال كلافين: “لقد بدأنا هنا، لكننا اخترنا الكويكب المناسب، وليس ذلك فحسب، بل أعدنا العينة الصحيحة”. “هذا الكائن هو حلم عالم الفلك.”
وقال كلافين إنه من الآن فصاعدا، سيتطلع الفريق لمعرفة مدى تطور الكيمياء في بينو لتحديد ما إذا كانت اللبنات الأساسية للحياة تشكل الببتيدات أو سلاسل الأحماض الأمينية التي تشكل البروتينات.
ناسا
كشف تحليل تفصيلي للجسيمات عن معادن كربونية تشبه النجوم والمواد العضوية في الصورة على اليمين.
وفي هذه الأثناء، قال لوريتا إن ما لا يزال ينتظر داخل العلبة هو “كنز كامل من المواد خارج كوكب الأرض”.
عندما اقتربت المركبة الفضائية OSIRIS-REx من بينو قبل ثلاث سنوات، وجهت رأس آلية الحصول على العينات التي تعمل باللمس، أو TAGSAM، نحو الكويكب وغاز النيتروجين المنفجر. أدى انفجار الغاز إلى رفع الصخور والغبار إلى مسافة تصل إلى 19 بوصة (50 سم) تحت سطح الصخرة الفضائية. تدفق الحطام إلى رأس TAGSAM.
يتكون TAGSAM من 24 لوحة تلامس سطحية تلامس الكويكب والأجسام المجهرية المحاصرة.
وقال لوريتا إن إزالة الجهاز من حلقة القبضة يشبه إزالة الحذاء من التزلج. أثناء الإزالة، انزلقت المادة من غطاء TAGSAM، وهو صمام فحص مصمم للحفاظ على المواد داخل جهاز تجميع العينات. وبعد جمع العينة في عام 2020، كانت بعض الصخور مفتوحة وكان من الصعب إغلاق السديلة. وأضاف أن الصخور يبلغ طولها سنتيمترين في أطولها.
على مدى الأسبوعين المقبلين، سيقوم فريق التنظيم بتشريح رأس TAGSAM بعناية للوصول إلى عينة كاملة. وبمجرد القيام بذلك، يأمل الفريق في الحصول على تقدير جيد للكتلة الإجمالية للعينة.
الغبار والصخور التي تم جمعها من سطح بينو وداخله سوف تكشف معًا تاريخ كيفية تشكل الكويكب وتطوره مع مرور الوقت. ستسلط هذه الأفكار الضوء على التركيب العام للصخرة الفضائية، مما سيساعد وكالة ناسا على تحديد كيفية انحراف الكويكب. إمكانية التأثير على الأرض في المستقبل.
لقد استغرق الكشف الذي طال انتظاره سبع سنوات، منذ إطلاق مهمة OSIRIS-REx في عام 2016 وحتى هبوط الكبسولة الشهر الماضي. وكان البعض ينتظر هذه اللحظة لفترة أطول. وانتظرت لوريتا، التي ساعدت في تطوير المهمة في مراحلها الأولى، ما يقرب من 20 عامًا لرؤية العينة والحصول على معلومات ثاقبة عن نظامنا الشمسي.
وقالت فانيسا ويتشي، مديرة مركز جونسون الفضائي التابع لناسا: “كانت مختبراتنا جاهزة لأي شيء يخبئه لنا بينو”. “لقد عمل العلماء والمهندسون جنبًا إلى جنب لسنوات لتطوير قفازات وأدوات خاصة للحفاظ على عينات الكويكبات نظيفة ومرتبة، حتى يتمكن الباحثون من دراسة هذه الهدية الثمينة من الكون الآن وبعد عقود من الآن.”
وسيقضي العلماء العامين المقبلين في دراسة الصخور والتربة في غرفة نظيفة خاصة في مركز جونسون للفضاء. وسيتم فصل العينة وإرسالها إلى المختبرات في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك شركاء مهمة OSIRIS-REx في وكالة الفضاء الكندية ووكالة استكشاف الفضاء اليابانية. ويظل حوالي 70% من العينات سليمة في المخزن، لذا يمكن للأجيال القادمة التي تتمتع بتكنولوجيا أفضل أن تتعلم أكثر مما هو ممكن الآن.
قالت لوريتا: “الصخور تحكي لك قصة”. “إن أكبر لغز نواجهه الآن هو كيف تنتقل من كرة من الطين إلى شيء حي؟ متى تقوم بهذا التحول؟ الرغبة العميقة هي أننا سنحقق بعض التقدم في محاولة معرفة سبب وجودنا في هذا الكون.