A tudósok már korábban is találtak szerves anyagokat a felszínén, de a nagy kérdés az, hogy ezek honnan származnak. Az (1) Ceres belsejéből törtek fel, vagy egy távoli világ üzenetét hordozzák? Egy friss kutatás mesterséges intelligenciával vizsgálta a törpebolygó felszínét, és meglepő eredményekre jutott.
Mint ismeretes, a szerves molekulák az élet alapvető elemeihez tartoznak. A Földön a szén, a hidrogén és – kisebb mennyiségben – más elemek vegyületei alkotják az eddig ismert életformák mindegyikét. A kutatók az elmúlt években több ilyen molekulát találtak üstökösökben, távoli aszteroidákon és a Neptunuszon túli objektumokon. Ezek az égitestek a Naprendszer kezdeti érájának változatlan maradványai. Az élet építőkövei már a Naprendszer születésekor jelen lehettek a külső régiókban, és valószínűleg csak később kerültek a belső Naprendszerbe.
Egy friss tanulmányban a kutatók korábban ismeretlen szervesanyag-lerakódásokat kerestek az (1) Ceres törpebolygón. A Ceres a Mars és a Jupiter között elhelyezkedő kisbolygóövben található, ami – a nevének megfelelően – rengeteg kisbolygót tartalmazó tartomány. Az (1) Ceres eredete jelenleg még ismeretlen, nem tudni, hogy belső vagy a külső Naprendszerből származik, azonban korábbi tanulmányok szerint a mostani helye akár a szülőhelye is lehetett (https://www.mps.mpg.de/dwarf-planet-ceres-origin-in-the-asteroid-belt). Nem meglepő, ha a tudósokat foglalkoztatja az (1) Ceresen található szerves anyagok eredete.
Helyben keletkeztek az aszteroidaövben,és ha igen akkor hogyan voltak képesek létrejönni? Vagy később érkeztek, ennek fényében hogyan kerülhettek a törpebolygóra?
2. kép: A Dawn űrszonda felvétele a Ceres forgásáról. FORRÁS: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Kozmikus nyomozás: szerves anyagok a Ceresen
A Dawn űrszonda 2015-be kezdődő küldetése során körülbelül három és fél évig küldött információkat az (1) Ceresről (https://www.csillagaszat.hu/hirek/alomba-szenderul-a-dawn-urszonda/). Ez idő alatt tudományos elemzéseket és felvételeket készített a törpebolygó teljes felszínéről. Az űreszközön egy spektrométert is elhelyeztek, ami a fényt (vagy más hullámhosszú elektromágneses sugárzást) alkotóelemeire bontó műszer. A kapott színképből pedig megállapítható az égitest felszínének kémiai összetétele. A különböző anyagok eltérő módon nyelik el, bocsátják ki vagy szórják a fényt, és ezt az eltérést lehet felhasználni anyagi összetételük vagy egyéb tulajdonságaik meghatározására.
A kapott adatokból kimutathatóak voltak szervesanyag-foltok: az ezekről a területekről visszaverődő fény intenzitása a hullámhossz növekedésével érezhetően növekszik. A Dawn űrszonda megfigyelései nem adtak elég részletes információt ahhoz, hogy pontosan meghatározzák az egyes molekulatípusokat. Az viszont biztos, hogy a vizsgált anyagok szerves eredetűek és hosszú, összekapcsolódó molekulaláncokból épülnek fel. Ezeket nevezzük alifás szénhidrogéneknek. Ilyen anyagokat a törpebolygón mostanáig csak az Ernutet-kráternél találtak.
Mesterséges intelligencia – a Ceres nyomozója
A kutatás elején a tudósok a Ceres felszínén található vörössel jelölt területek színképi adatainak elemzésével próbálták meg azonosítani az Ernutet-kráterhez hasonló helyeket. Azonban hamar világossá vált, hogy a feladat sokkal összetettebb, mint gondolták. „Rengeteg ilyen terület található a Ceresen, amelyek spektrális jellemzői eltérőek, még akkor is, ha a folytonos színkép lefutása hasonló.” – írják a kutatók a tanulmányukban.
Ez azt jelenti, hogy bár ezek a területek hasonló színárnyalatúak voltak, a spektrumuk, vagyis az általuk visszavert fény, különböző módon alakult, így a hagyományos módszerekkel sok téves azonosítást végeztek. Ezért új megoldásra volt szükség.
A kutatók végül a mesterséges intelligenciát (mesterséges neurális hálózat) használták, amely könnyedén felismerte az összetettebb mintázatokat, az Ernutethez hasonló területeket, valamint meg tudta különböztetni azokat a többi hasonló folttól, és így újra tudták elemezni a Dawn űrszonda adatait, hogy alifás szerves vegyületeket találjanak.
A válasz ott van – de mit jelent?
A már ismert Ernutet kráter mellett, két új, szerves anyagokban gazdag területet sikerült felfedezniük. Az egyik ilyen új helyszín a Vinotonus-kráter mélyén, a másik pedig Hakyumi-kráter közelében található. (a 3. képen láthatóak)
A kutatók megállapították, hogy a Ceres felszínén található szerves anyagok csak néhány helyen, például az Ernutet, Vinotonus, Inamahari és Urvara krátereknél fordulnak elő. Ez azt mutatja, hogy a szerves anyagok nem egyenletesen oszlanak el a törpebolygón. Bár a színük segíthet ezek azonosításában, önmagában nem bizonyítja a szerves anyag jelenlétét, mert más anyagok is okozhatnak hasonló elszíneződést.
5.kép: A Dawn űrszonda felvételei a Ceres északi sarkvidékén található kráterről, amelynek belseje egész évben árnyékban van. FORRÁS: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Az egyik elmélet szerint ezek a szerves anyagok a Ceres belsejéből származhatnak, és kriovulkanikus folyamatok (hideg, vízjég-alapú vulkanizmus) hozhatták azokat a felszínre. Viszont a kutatók nem találtak olyan geológiai nyomokat, amelyek ezt alátámasztanák, például repedésrendszereket vagy (aktív) vulkáni tevékenységet.
Egy másik lehetőség, hogy az anyagok külső forrásból, például egy szerves anyagban gazdag aszteroida becsapódásával kerültek a Ceresre. A szerves anyagok eloszlása és az, hogy főként kisebb kráterekben találhatók, ezt az elképzelést erősíti. A becsapódások során ezek az anyagok kisebb darabokban szétszóródhattak a környező területekre is.
A kutatók továbbra sem tudják biztosan, hogy a Ceres szerves anyagai honnan származnak, de az eddigi adatok inkább azt sugallják, hogy kívülről érkeztek, nem pedig a bolygó belsejéből jutottak a felszínre. Azonban bizonyítást nyert, hogy a kisbolygóövben lennie kell szerves anyagokat tartalmazó aszteroidáknak, amelyek képesek elég lassan ütközni ahhoz, hogy a szerves anyagok épen maradjanak.
Vajon ezek a felfedezések közelebb vihetnek minket a földi élet eredetének megértéséhez is?
A cikk forrása: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024AV001362
https://www.sciencedaily.com/releases/2025/01/250127161922.htm
Szerző: Bárány András Adorján, Tudományos újságíró, Biológus, Amatőrcsillagász