Water molecules detected for the first time on the surface of an asteroid: using the aerial observatory “SOFIA”

Recently CNN.co.jp reported the following:

小惑星表面から初めて水分子を検出、空中天文台「ＳＯＦＩＡ」使用で

2024.02.17 Sat posted at 18:30 JST

（ＣＮＮ） 火星と木星の間に位置する小惑星「イリス」と「マッサリア」の表面から水分子が検出されたことが分かった。小惑星の表面で水分子が見つかるのは初めて。太陽系形成時の残滓（ざんし）である小惑星がただの乾いた岩ではないことを証明する発見となった。

天文学者の見方では、水などが初期の地球に運ばれたのは小惑星の衝突が要因だった可能性がある。新たな研究によると、小惑星に水が存在する証拠が見つかったことで、こうした理論の裏付けになる可能性があるという。

今回のデータは既に引退した空中天文台「成層圏赤外線天文台」の計器で収集された。この赤外線望遠鏡は「ＳＯＦＩＡ」の略称で知られ、成層圏の飛行を目的に改造されたボーイング７４７ＳＰに搭載されている。

ＳＯＦＩＡに搭載された「微光天体赤外線カメラ（ＦＯＲＣＡＳＴ）」を使用することで、イリスとマッサリアに水分子が見つかった。この二つの小惑星は火星と木星の軌道に挟まれた小惑星帯（メインベルト）にあり、どちらも太陽から約３億５７００万キロ以上離れている。

研究結果は１２日、専門誌プラネタリー・サイエンス・ジャーナルに発表された。

論文の筆頭著者を務めた米サウスウェスト研究所のアニシア・アレドンド氏によると、小惑星の調査にＳＯＦＩＡを使用するという発想は、ＳＯＦＩＡで月面に水の証拠が見つかったことをきっかけに生まれた。

イリスとマッサリアでは以前にも、論文の共著者が別の望遠鏡を使って水和反応の証拠を発見していた。ただ、水分子がこの水和反応を引き起こしたのか、それとも水酸基などが引き起こしたのかは研究者にも分かっていなかったという。

アレドンド氏は「ＳＯＦＩＡを使った新たな観測の結果、彼らが見たものが水だったことが確定した」と指摘している。

Translation

(CNN) Water molecules had been detected on the surfaces of the asteroids Iris and Massalia, which were located between Mars and Jupiter. This was the first time that water molecules had been found on the surface of an asteroid. This discovery proved that asteroids, which were leftovers from the formation of the solar system, were not just dry rocks.

Astronomers believed that asteroid impacts might have brought water and other materials to early Earth. This new study that found evidence of water on asteroids potentially supported these theories.

The data was collected using instruments from the now retired airborne astronomical observatory, the Stratospheric Infrared Observatory. The infrared telescope, known as SOFIA, was mounted on a Boeing 747SP modified for stratospheric flight.

Water molecules were discovered in Iris and Massalia using the Faint Object InfraRed Camera (FORCAST). on board SOFIA. These two asteroids were located in the asteroid belt (main belt) between the orbits of Mars and Jupiter, and were both approximately 357 million kilometers away from the sun.

The research results were published on the 12th in the specialized journal Planetary Science Journal.

The paper’s lead author Anicia Arredondo who worked at the Southwest Research Institute said that the idea to use SOFIA to study asteroids came after SOFIA found evidence of water on the moon.

The paper's co-authors had previously found evidence of hydration at Iris and Massalia using different telescopes. However, researchers did not know whether water molecules or hydroxyl groups caused this hydration reaction.

Arredondo said "New observations using SOFIA confirm that what they saw was water."

So, for the first time, water molecules have been detected on the surfaces of the asteroids located between Mars and Jupiter. All along astronomers believe that asteroid impacts may have brought water and other materials to early Earth. This new study potentially supports the theories.