Малоизвестная роль метеоритов в обеспечении ранней Земли азотом была раскрыта в исследованиях образцов астероида Рюгу. 

Микрометеориты, прибывающие из отдалённых уголков внешней области Солнечной системы, оказались ответственными за перенос азота вблизи Земли в период формирования Солнечной системы. Эта новость была опубликована в исследовании, проведённом международным коллективом учёных, включая команду из Университета Гавайи в Киото.

Фотография астероида Рюгу с АМС Хаябуса-2 2018 года. Источник: JAXA

Азотные соединения, такие как аммониевые соли, обычно обнаруживаются в материалах, произошедших далеко от Солнца, но способы их транспортировки в зону орбиты Земли не были в достаточной мере изучены.

«Наши последние результаты показывают, что предыдущие оценки транспортировки азотных соединений в зону околоземного пространства существенно недооценивали их количество. Эти соединения могут служить строительными блоками для возникновения жизни на нашей планете», — подчёркивает Хоуп Иши, один из соавторов исследования, представляющий Институт геофизики и планетологии Университета Гавайев.

Частицы магнетита, обнаруженные в образцах астероида Рюгу. Зёрна магнетита имеют округлую форму, потому что они «выросли» в воде, протекавшей по астероиду. Поверхность магнетита очень пористая, и эта особенность наблюдается только на поверхностях, подвергающихся воздействию суровых космических условий. Источник: KyotoU / Toru Matsumoto

Рюгу, как и все астероиды, является маленьким каменным астероидом, обращающимся вокруг Солнца. Японская космическая миссия Hayabusa 2 провела исследование Рюгу и доставила образцы с его поверхности на Землю в 2020 году. Этот астероид богат углеродом и испытал множество воздействий, включая столкновения с микрометеоритами и воздействие заряженных ионов, исходящих от Солнца.

Цель этого исследования заключалась в отыскании улик о происхождении материалов, достигающих зоны околоземной орбиты, где сейчас находится Рюгу. Путем анализа следов космической погоды на образцах астероида исследователи обнаружили, что поверхность Рюгу покрыта маленькими минералами, состоящими из железа и азота (железный нитрид, Fe4N).

«Мы предположили, что микрометеориты, содержащие аммиачные соединения, были доставлены с замёрзших космических объектов и столкнулись с Рюгу, вызывая химические реакции на поверхности магнетита и приводя к образованию железного нитрида», — говорит Тору Мацумото, главный автор исследования и доктор Киотского университета.

Образование железного нитрида наблюдалось на поверхности магнетита, состоящего из атомов железа и кислорода. Под действием космической среды атомы кислорода отрываются от поверхности из-за облучения водородными ионами, источником которых является Солнце, а также из-за тепла от столкновений с микрометеоритами. Такие процессы приводят к образованию металлического железа на поверхности магнетита, что способствует его реакции с аммиаком, создавая оптимальные условия для синтеза железного нитрида.

Исследование образцов астероида Рюгу позволяет сделать вывод, что микрометеориты, происходящие от небесных тел во внешней Солнечной системе, могут быть ответственными за транспортировку азота вблизи Земли в ранние стадии её формирования. Это открытие подтверждает, что астероиды играют ключевую роль в поставке необходимых элементов для возникновения и развития жизни на нашей планете. Дальнейшие исследования в этой области могут помочь раскрыть ещё больше тайн о происхождении и эволюции нашей Солнечной системы и её возможности поддерживать жизнь.

Подробнее на iXBT