Statek kosmiczny OSIRIS-REx NASA przybył na planetę Bennu w grudniu 2018 r., A zaledwie tydzień później odkrył coś niezwykłego w Bennu: asteroida wyrzucała cząstki w przestrzeń kosmiczną.
Kamera nawigacyjna statku kosmicznego najpierw zauważyła cząstki, ale naukowcy początkowo sądzili, że są to tylko gwiazdy w tle. Po dokładniejszym zbadaniu zespół OSIRIS-REx zdał sobie sprawę, że są to cząstki skały i obawia się, że mogą stanowić zagrożenie.
Asteroidy, które tracą masę, nazywane są „aktywnymi asteroidami”, a czasem „kometami pasa głównego”. Czasami zostawiają przejściowe ślady pyłu i gruzu, które wyglądają jak ogon komety. Kiedy po raz pierwszy zaobserwowano te typy planetoid, astronomowie sądzili, że szlak jest zrobiony z topniejącego lodu, jak ogon komety. Ale teraz wiemy, że istnieje kilka mechanizmów, które mogą powodować, że asteroida jest aktywna.
Astronomowie nie znaleźli wielu aktywnych planetoid, a większość z nich traci tak dużo materiału, że jest to widoczne w teleskopach. Większość asteroid jest stabilna, a Bennu wydaje się być nieaktywną asteroidą w obserwacjach na Ziemi. Oczywiście naukowcy współpracujący z OSIRIS-REx chcieli dowiedzieć się więcej, a natknięcie się na jeden ze statkiem kosmicznym stanowiło nieplanowaną okazję do zbadania z bliska jednej z tych planetoid.
„To świetna okazja, aby poszerzyć naszą wiedzę o tym, jak zachowują się asteroidy”.
Dante Lauretta, główny badacz, misja OSIRIS-REx.
„Wśród wielu niespodzianek Bennu wyrzuty cząstek wzbudziły naszą ciekawość i spędziliśmy ostatnie kilka miesięcy badając tę tajemnicę”, powiedział Dante Lauretta, główny badacz OSIRIS-REx na Uniwersytecie Arizony w Tucson. „To świetna okazja, aby poszerzyć naszą wiedzę o tym, jak zachowują się asteroidy” - powiedział w komunikacie prasowym.
Istnieje wiele przyczyn aktywnych asteroid, takich jak Bennu. Sublimacja lodu, uderzenia, niestabilność obrotowa, pęknięcia termiczne i odpychanie elektrostatyczne to tylko niektóre z nich. W artykule opublikowanym w Science 6 grudnia Lauretta i inni naukowcy przedstawili wyniki swoich obserwacji utraty masy Bennu. Artykuł nosi tytuł „Epizody wyrzucania cząstek z powierzchni aktywnej asteroidy (101955) Bennu”.
Tytuł artykułu wyjaśnia, że wyrzuty cząstek są raczej epizodyczne niż ciągłe. Zespół skupił się na trzech największych epizodach wyrzucania cząstek: 6 stycznia, 19 stycznia i 11 lutego. Największe wydarzenie miało miejsce 6 stycznia, kiedy OSIRIS-REx zobaczył około 200 cząstek opuszczających Bennu. Ogólnie rzecz biorąc, cząsteczki podróżowały z prędkością około 3 metrów (6 stóp) na sekundę i miały wielkość od mniej niż jednego cala do 4 cali (10 cm).
Każda z trzech wystąpiła w różnych miejscach na powierzchni asteroidy. Jeden miał miejsce na półkuli południowej, a dwa w pobliżu równika. Wszystkie miały miejsce w środku dnia i wydaje się, że w tych lokalizacjach nie ma nic niezwykłego.
Po wyrzuceniu z Bennu jedna z dwóch rzeczy wydarzyła się z cząsteczkami: albo krążyły przez krótki okres kilku dni, zanim opadły z powrotem na powierzchnię asteroidy, albo zostały wyrzucone w kosmos.
Po zbadaniu wyrzutu cząstek wyeliminowano niektóre przyczyny i ustalono trzy potencjalne przyczyny: uderzenia meteoroidów, pękanie naprężeń termicznych lub uwalnianie pary wodnej.
Okolica Bennu to rodzaj ruchliwego miejsca, w którym krąży mnóstwo małych skał kosmicznych. Jedną z możliwości jest to, że skały te uderzyły Bennu poza zasięgiem OSIRIS-REx i potrząsnęły cząstkami, uwalniając je na orbitę lub w kosmos.
Szczelinowanie termiczne może również wyjaśniać cząstki. Okres rotacji Bennu wynosi 4,3 godziny, a temperatura powierzchni asteroidy zmienia się znacznie w tym czasie. Trzy główne zdarzenia wyrzucania cząstek miały miejsce po południu, kiedy temperatura podnosi się od niskich nocnych niskich do wysokich dziennych. Te wahania temperatury mogą powodować pękanie skały i wyrzucanie cząstek.
Lub może to być uwolnienie wody. Bennu zawiera znaczne gliny wodonośne, a ogrzewanie w ciągu dnia może powodować jego rozszerzanie, wytwarzając ciśnienie podczas próby ucieczki. To ciśnienie może narastać w pęknięciach i szczelinach w skale, mieszając skałę i luźne cząsteczki i umożliwiając im ucieczkę.
Oczywiście odpowiedź może nie być jedną z nich. Możliwe, że istnieje wiele przyczyn aktywnej powierzchni Bennu.
„Może się zdarzyć, że w grę wchodzi więcej niż jeden z tych możliwych mechanizmów” - powiedział Steve Chesley, autor gazety i starszy pracownik naukowy w Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii. materiał powierzchniowy na małe kawałki, co znacznie ułatwia uderzeniom meteoroidów wystrzelenie kamyków w przestrzeń kosmiczną. ”
Co to oznacza dla innych planetoid, nie jest jeszcze pewne. Bennu zawiera wodę, ale nie wszystkie asteroidy ją zawierają. Więc jeśli powoduje to uwalnianie wody, naukowcy nie mogą wyciągać żadnych wniosków na temat „suchych” planetoid. Ale jeśli uwalnianie cząstek jest spowodowane uderzeniami meteoroidów i / lub szczelinowaniem termicznym, możliwe jest, że utrata cząstek na małą skalę ma miejsce na wszystkich małych asteroidach.
Latem 2020 roku OSIRIS-REx pobierze próbkę z Bennu i zwróci ją na Ziemię do 2023 roku. Te cząstki, które zostały wyrzucone, a następnie zwrócone na asteroidę, są wystarczająco małe, aby mogły zostać pobrane podczas próbkowania, więc możliwe jest, że niektóre powrócą na Ziemię . Trudno będzie ustalić, czy jakakolwiek próbka jest wyrzuconym materiałem, ale nie jest to niemożliwe. Jeśli tak jest, możemy dowiedzieć się więcej o aktywnych asteroidach i przyczynach wyrzucania cząstek z próbki.
W międzyczasie OSIRIS-REx jeszcze długo będzie w Bennu, studiując go za pomocą zestawu instrumentów naukowych. Nadal dowiemy się dużo o asteroidzie, zanim jakaś próbka zostanie pobrana. Może będzie więcej niespodzianek.
Więcej:
- Informacja prasowa: Misja OSIRIS-REx NASA wyjaśnia tajemnicze wydarzenia Bennu
- Artykuł badawczy: Epizody wyrzucania cząstek z powierzchni aktywnej asteroidy (101955) Bennu
- Artykuł 2012: AKTYWNE ASTEROIDY
