Itokawa je iznenađujuće mokra.
Prije devet godina, Japanska agencija za istraživanje svemira (JAXA) ušla je u povijest kada je njena sonda Hayabusa uspješno donijela uzorke asteroida Itokawa natrag na Zemlju. Bio je to prvi put da smo otišli do asteroida, prikupili uzorke s površine i vratili ih u netaknutom stanju za proučavanje.
Sada, prema otkrića nedavno objavljena u časopisu Znanstveni napredak, ti su uzorci ponovno ušli u povijest: sadrže vodu.
"Nitko nije očekivao da će pronaći čak i tragove vode u Itokawa zrncima", kaže Maitrayee Bose, kozmokemičar na Državnom sveučilištu Arizona. Dobro je poznato da je Itokawa (ili bolje rečeno, roditeljsko tijelo iz kojeg je potjecao) spaljeno do 1500 stupnjeva Fahrenheita, a možda i više kada na njih udari drugo kamenje koje se rasipa uokolo prostor. Nije bilo puno nade da će se voda još uvijek sačuvati nakon tako ekstremnih uvjeta. “Prije nego što smo se upustili u ovaj posao, naši proračuni na poleđini omotnice pokazali su da je doista moguće za zrna Itokawa kako bi zadržala izvornu vodu u pravom omjeru od trenutka kada je asteroid nastao,” Bose kaže. "Ovo je prvi put da je netko mjerio vodu u ovom asteroidu."
Itokawa je stijena duga 1800 stopa i široka 1000 stopa koja kruži oko Sunca svakih 18 mjeseci, oko 1,3 puta dalje od Sunca nego što je Zemlja. To je ostatak većeg asteroida koji je vjerojatno bio širok oko 12 milja prije niza katastrofalnih udara razbio ga je u nekoliko velikih fragmenata—od kojih su se dva na kraju spojila u današnji oblik prije otprilike 8 milijuna godina prije. To je jedan od najčešćih tipova asteroida u Sunčevom sustavu, tako da pronalazak tragova vode usprkos svim njegovim teškim iskustvima u vakuumu svemira ima neke vrlo primamljive implikacije.
Boseovo istraživanje posebno je usmjereno na proučavanje unutarnje kemije malih tijela u Sunčevom sustavu kako bi razumjeli kako stječu i održavaju građevne blokove za život. Posebno ga zanima razumijevanje mogu li asteroidi i drugo malo kamenje dostaviti vodu i organske tvari različitim svjetovima koji bi inače ostali neplodni. "Našli smo se na ovoj 'blijedoplavoj točki', planetu punom vode, bogatom organskim tvarima i podržavajući život", kaže Bose. “Ne znamo ni za jedan drugi takav planet. Moj cilj je saznati kako.”
Bose je napisao prijedlog koji je uspješno uvjerio JAXA-u da učini pet od 1500 Itokawa uzoraka zrna—svako otprilike upola debljine kao pramen kose—dostupno za proučavanje. Tim je otkrio da dva od pet zrna sadrže mineral piroksen. Na Zemlji, pirokseni sadrže vodu kao dio svojih kristalnih struktura, pa je Bose posumnjao da bi i asteroidni pirokseni trebali sadržavati tragove vode.
Kako bi pronašao vodu, Bose se okrenuo instrumentu NanoSIMS svog sveučilišta: ionskom masenom spektrometru s rijetkom sposobnošću mjerenja vrlo sitnih mineralnih zrnaca s izvanrednom osjetljivošću. Pokazalo se da su pirokseni iznenađujuće bogati vodom - oko 0,1 posto. Ovo zvuči nisko, a Bose naglašava da je Itokawa "suha do kostiju" u usporedbi s onim na što su ljudi navikli ovdje na Zemlji. Ali još uvijek je puno vlažnije od očekivanog, a morate imati na umu da je to prilično značajna količina vode za minerale koje čak ni ne možete vidjeti golim okom. Rezultati su dovoljni da natjeraju istraživače da nagađaju da bi suhi asteroidi poput Itokawe mogli sadržavati puno više vode nego što se prije mislilo.
Nalazi tima također sugeriraju da bi, ako je kemija idealna, udarci ovih asteroida mogli biti odgovorni za čak polovicu vode koja čini Zemljine oceane. Ovo je kritično, budući da mnogi teoretiziraju da velik dio Zemljine vode dolazi na planet kroz ponovljena bombardiranja asteroidima tijekom kaotičnijih dana unutar Sunčevog sustava.
“O izvoru vode na Zemlji i drugim planetima poput Marsa žustro se raspravlja u zajednici planetarne znanosti”, kaže Bose. “Najpopularniji scenarij je da su vodu na Zemlju dopremili asteroidi bogati vodom iz vanjskog Sunčevog sustava tijekom različitih razdoblja formiranja planeta. Mala asteroidna tijela u unutarnjem Sunčevom sustavu mogla bi biti izvor vode za Zemlju i druge planete. Možete razmišljati o ovim malim tijelima... kao o temeljnim građevnim elementima planeta, koji planetima donose vodu i druge materijale, poput organskih."
Uspjeh ove najnovije studije potaknuo je Bosea i njegov laboratorij da slijede neka teška otkrića. Analize drugog minerala zvanog olivin sugeriraju da postoje drugi pristupi za pronalaženje još skrivenijih naslaga vode ukorijenjenih unutar asteroida poput Itokawe. On i njegov tim također su zainteresirani za proučavanje uzoraka koji će biti dobiveni s asteroida Bennu (kroz NASA-in OSIRIS-REx misija, koja se namjerava vratiti 2023.) i asteroid Ryugu (preko JAXA-e Hayabusa-2 misija, koja se namjerava vratiti 2020.). Ova najnovija otkrića vjerojatno su samo uvod u niz novih istraživanja koja uključuju asteroide i vodu.
