Med hjälp av data från det pensionerade Stratosfärobservatoriet för infraröd astronomi (SOFIA) – ett gemensamt projekt av NASA och den tyska rymdorganisationen vid DLR – har forskare från Southwest Research Institute för första gången upptäckt vattenmolekyler på ytan av en asteroid. Forskare tittade på fyra silikatrika asteroider med FORCAST-instrumentet för att isolera de mellaninfraröda spektrala signaturerna som indikerar molekylärt vatten på två av dem.
"Asteroider är rester från planetbildningsprocessen, så deras sammansättning varierar beroende på var de bildades i solnebulosan", säger SwRI:s Dr. Anicia Arredondo, huvudförfattare till en artikel i The Planetary Science Journal om upptäckten. "Av särskilt intresse är fördelningen av vatten på asteroider, eftersom det kan kasta ljus över hur vatten levererades till jorden."
Vattenfria eller torra silikatasteroider bildas nära solen medan isiga material smälter samman längre ut. Att förstå platsen för asteroider och deras sammansättning berättar för oss hur material i solnebulosan fördelades och har utvecklats sedan bildandet. Fördelningen av vatten i vårt solsystem kommer att ge insikt i fördelningen av vatten i andra solsystem och, eftersom vatten är nödvändigt för allt liv på jorden, kommer det att leda vart man kan leta efter potentiellt liv, både i vårt solsystem och bortom.
"Vi upptäckte en funktion som otvetydigt tillskrivs molekylärt vatten på asteroiderna Iris och Massalia," sa Arredondo. "Vi baserade vår forskning på framgången för teamet som hittade molekylärt vatten på månens solbelysta yta. Vi trodde att vi kunde använda SOFIA för att hitta denna spektrala signatur på andra kroppar."
SOFIA upptäckte vattenmolekyler i en av de största kratrarna på månens södra halvklot. Tidigare observationer av både månen och asteroider hade upptäckt någon form av väte men kunde inte skilja mellan vatten och dess nära kemiska släkting, hydroxyl. Forskare upptäckte ungefär motsvarande en 12-ounce flaska vatten instängd i en kubikmeter jord spridd över månens yta, kemiskt bunden i mineraler.
"Baserat på bandstyrkan hos de spektrala egenskaperna är överflödet av vatten på asteroiden förenligt med det för den solbelysta månen," sa Arredondo. "På liknande sätt, på asteroider, kan vatten också bindas till mineraler samt adsorberas till silikat och fångas eller lösas upp i silikatslagglas."
Data från två svagare asteroider, Parthenope och Melpomene, var för bullriga för att dra en definitiv slutsats. FORCAST-instrumentet är tydligen inte tillräckligt känsligt för att upptäcka vattenspektralfunktionen om den finns. Men med dessa fynd anlitar teamet NASA:s rymdteleskop James Webb, det främsta infraröda rymdteleskopet, för att använda sin exakta optik och överlägsna signal-brusförhållande för att undersöka fler mål.
"Vi har genomfört inledande mätningar för ytterligare två asteroider med Webb under cykel två," sa Arredondo. "Vi har ytterligare ett förslag för nästa cykel för att titta på ytterligare 30 mål. Dessa studier kommer att öka vår förståelse för fördelningen av vatten i solsystemet."
Mer information: Anicia Arredondo et al, Detektion av molekylärt H2O på nominellt vattenfria asteroider, The Planetary Science Journal (2024). DOI:10.3847/PSJ/ad18b8
Tillhandahålls av Southwest Research Institute
