NASAs OSIRIS-REx-rumfartøj ankom asteroiden Bennu i december 2018, og kun en uge senere opdagede det noget usædvanligt ved Bennu: asteroiden kastede partikler ud i rummet.
Rumfartøjets navigationskamera opdagede først partiklerne, men forskere troede oprindeligt, at de bare var stjerner i baggrunden. Efter nærmere undersøgelse indså OSIRIS-REx-teamet, at de var stenpartikler og var bekymrede for, at de kunne udgøre en fare.
Asteroider, der mister masse, kaldes "aktive asteroider" og nogle gange "hovedbæltskometer." De efterlader undertiden forbigående spor af støv og snavs, der ligner en komets hale. Da disse typer asteroider først blev observeret, troede astronomer, at stien var lavet af smeltende is, som en komets hale. Men nu ved vi, at der er flere mekanismer, der kan forårsage, at en asteroide er aktiv.
Astronomer fandt ikke mange aktive asteroider, og de fleste af dem mister så meget materiale, at det er synligt i teleskoper. De fleste asteroider er stabile, og faktisk syntes Bennu at være en inaktiv asteroide i jordbaserede observationer. Naturligvis ønskede videnskabsfolk, der arbejdede med OSIRIS-REx, at vide mere, og snuble på et med rumfartøjet præsenterede en uplanlagt mulighed for at studere en af disse asteroider på tæt hold.
”Dette er en fantastisk mulighed for at udvide vores viden om, hvordan asteroider opfører sig.”
Dante Lauretta, hovedundersøgelsesleder, OSIRIS-REx-mission.
”Blandt Bennus mange overraskelser udløste partikeludsprøjtningen vores nysgerrighed, og vi har brugt de sidste flere måneder på at undersøge dette mysterium,” sagde Dante Lauretta, OSIRIS-REx hovedundersøger ved University of Arizona, Tucson. ”Dette er en fantastisk mulighed for at udvide vores viden om, hvordan asteroider opfører sig,” sagde han i en pressemeddelelse.
Der er forskellige årsager til aktive asteroider som Bennu. Sublimering af is, stød, roterende ustabilitet, termiske brud og elektrostatisk frastødning er nogle af dem. I et papir, der blev offentliggjort i Science den 6. december, præsenterede Lauretta og andre forskere resultaterne af deres observationer af Bennus massetab. Papiret har titlen "Episoder af partikeludkast fra overfladen af den aktive asteroide (101955) Bennu."
Papirets titel gør det klart, at disse partikeludsprøjtninger er episodiske snarere end kontinuerlige. Holdet fokuserede på de tre største episoder med udsmykning af partikler den 6. januar, den 19. og den 11. februar. Den største begivenhed var den 6. januar, da OSIRIS-REx så omkring 200 partikler forlade Bennu. Generelt kørte partiklerne ca. 3 meter pr. Sekund og varierede i størrelse fra mindre end en tomme op til 10 cm.
Hver af de tre forekom på forskellige steder på asteroideoverfladen. Den ene forekom på den sydlige halvkugle og to nær ækvator. De forekom alle sammen midt på dagen, og det ser ud til, at der ikke er noget bemærkelsesværdigt ved placeringerne.
Efter at have kastet sig ud fra Bennu, skete en af to ting med partiklerne: De kredsede enten i en kort periode på adskillige dage, før de faldt tilbage til overfladen af asteroiden, eller de blev kastet ud i rummet.
Efter at teamet havde undersøgt partikeludstødningen, eliminerede de nogle årsager og besluttede sig ved tre potentielle årsager: meteoroidpåvirkninger, termisk spændingsbrud eller frigivelse af vanddamp.
Bennus kvarter er et slags travlt sted med masser af små plads klipper hvirver rundt. En mulighed er, at disse klipper slog Bennu ud af syne af OSIRIS-REx og ryste partikler løs og sendte dem i bane eller slukket ud i rummet.
Termisk brud kunne også forklare partiklerne. Bennus rotationsperiode er 4,3 timer, og overfladetemperaturen på asteroiden varierer meget i løbet af denne periode. De tre største partikeludstødningsbegivenheder var alle om eftermiddagen, når temperaturen stiger fra kolde nattetid til lavt på dagen. Disse temperatursvingninger kan forårsage, at sten revner og partikler kastes ud.
Eller det kan være frigivelse af vand. Bennu indeholder betydelige vandbærende ler, og opvarmningen på dagen kan få den til at udvide sig og skabe pres, når den prøver at undslippe. Dette pres kan opbygge revner og huller i klippen, røre klippen og buske partikler løs og lade dem undslippe.
Naturligvis er svaret muligvis ikke et af disse. Det kan være, at der er flere grunde til Bennus aktive overflade.
”Det kan være, at mere end en af disse mulige mekanismer er i spil,” sagde Steve Chesley, en forfatter på papiret og Senior Research Scientist ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Calif. ”F.eks. Kan termisk brud være at hugge overflademateriale i små stykker, hvilket gør det langt lettere for meteoroidpåvirkninger at lade småsten ud i rummet. ”
Hvad dette betyder for andre asteroider er endnu ikke sikker. Bennu indeholder vand, men det er ikke alle asteroider. Så hvis vandfrigivelse forårsager det, kan forskere ikke drage nogen konklusioner om "tørre" asteroider. Men hvis frigørelsen af partikler er forårsaget af meteoroidpåvirkninger og / eller termisk brud, er det muligt, at dette småskala partikeltab sker på alle små asteroider.
I sommeren 2020 vil OSIRIS-REx samle en prøve fra Bennu og returnere den til Jorden i 2023. Disse partikler, der blev udsat for derefter returneret til asteroiden, er små nok til at blive taget under prøveudtagning, så det er muligt, nogle vil vende tilbage til Jorden . Det vil være vanskeligt at konstatere, om nogen af prøven er udsat materiale, men ikke umuligt. Hvis noget af det er, kan vi måske lære mere om aktive asteroider, og hvad der forårsager partikeludsprøjtning fra prøven.
I mellemtiden vil OSIRIS-REx være på Bennu i lang tid endnu og studere det med sin række videnskabelige instrumenter. Vi lærer stadig meget om asteroiden, inden der indsamles nogen prøve. Der vil måske være flere overraskelser.
Mere:
- Pressemeddelelse: NASAs OSIRIS-REx-mission forklarer Bennus mystiske partikelbegivenheder
- Forskningsartikel: Episoder med udsættelse af partikler fra overfladen af den aktive asteroide (101955) Bennu
- 2012 Paper: DE AKTIVE ASTEROIDER
