Kozmická loď NASA OSIRIS-REx dorazila na asteroid Bennu v decembri 2018 a len o týždeň neskôr objavila na Bennu niečo neobvyklé: asteroid vypúšťal častice do vesmíru.
Navigačná kamera kozmickej lode najprv spozorovala častice, ale vedci si pôvodne mysleli, že v pozadí sú iba hviezdy. Po dôkladnejšom preskúmaní si tím OSIRIS-REx uvedomil, že ide o častice horniny, a obával sa, že by mohlo predstavovať nebezpečenstvo.
Asteroidy, ktoré strácajú hmotnosť, sa nazývajú „aktívne asteroidy“ a niekedy „kométy hlavného pásu“. Niekedy zanechávajú prechodné stopy prachu a zvyškov, ktoré vyzerajú ako chvost kométy. Keď sa tieto typy asteroidov prvýkrát pozorovali, astronómovia sa domnievali, že chodník bol vyrobený z topiaceho sa ľadu ako chvost kométy. Teraz však vieme, že existuje niekoľko mechanizmov, ktoré môžu spôsobiť, že asteroid bude aktívny.
Astronómovia nenašli veľa aktívnych asteroidov a väčšina z nich stráca toľko materiálu, že je viditeľná v ďalekohľadoch. Väčšina asteroidov je stabilná a v skutočnosti sa Bennu javil ako neaktívny asteroid v pozorovaniach založených na Zemi. Vedci, ktorí pracujú s OSIRIS-REx, sa, samozrejme, chceli dozvedieť viac a klopýtanie na jednej kozmickej lodi predstavovalo neplánovanú príležitosť študovať jeden z týchto asteroidov zblízka.
"Je to skvelá príležitosť rozšíriť si vedomosti o správaní sa asteroidov."
Dante Lauretta, vedúca projektu, misia OSIRIS-REx.
"Medzi mnohými prekvapeniami Bennuho vystrekovanie častíc vyvolalo našu zvedavosť. Posledných niekoľko mesiacov sme strávili skúmaním tohto tajomstva," uviedol Dante Lauretta, hlavný vyšetrovateľ OSIRIS-REx na arizonskej univerzite v Tucsone. "Je to skvelá príležitosť rozšíriť si vedomosti o tom, ako sa asteroidy správajú," uviedol v tlačovej správe.
Existuje veľa príčin aktívnych asteroidov, ako je Bennu. Niektoré z nich sú sublimujúci ľad, nárazy, rotačná nestabilita, tepelné zlomeniny a elektrostatické odpudzovanie. Lauretta a ďalší vedci v správe uverejnenej vo vede 6. decembra predstavili výsledky svojich pozorovaní straty Bennu. Článok je nazvaný „Epizódy vylučovania častíc z povrchu aktívneho asteroidu (101955) Bennu.“
Názov príspevku objasňuje, že tieto vytlačenia častíc sú skôr epizodické ako kontinuálne. Tím sa sústredil na tri najväčšie epizódy vyhadzovania častíc 6. januára, 19. januára a 11. februára. Najväčšia udalosť bola 6. januára, keď OSIRIS-REx videl opustiť Bennu asi 200 častíc. Celkovo častice cestovali rýchlosťou asi 3 metre (6 stôp) za sekundu a ich veľkosť sa pohybovala od menej ako 1 palec až do 4 palcov (10 cm).
Každá z týchto troch sa vyskytla na rôznych miestach na povrchu asteroidov. Jeden sa vyskytol na južnej pologuli a dva blízko rovníka. Všetci sa vyskytli v poludnie a zdá sa, že na miestach nie je nič pozoruhodné.
Po vypudení z Bennu došlo k časticiam jedna z dvoch vecí: buď obežili na krátku dobu niekoľko dní, než padli späť na povrch asteroidu, alebo boli vypustené do vesmíru.
Po tom, čo tím preskúmal vyhadzovanie častíc, odstránili niektoré príčiny a usadili sa na troch možných príčinách: dopady meteoroidov, štiepenie tepelného stresu alebo uvoľňovanie vodnej pary.
Okolie Bennu je dosť rušným miestom, okolo ktorého sa rozprestiera veľa malých kozmických skál. Jednou z možností je, že tieto kamene zasiahli Bennu mimo dohľadu OSIRIS-REx a trasené častice sa uvoľnili a poslali na obežnú dráhu alebo do vesmíru.
Častice môžu vysvetliť aj tepelné štiepenie. Bennuova rotačná doba je 4,3 hodiny a povrchová teplota asteroidu sa v tom čase značne líši. Tri hlavné udalosti vystrekovania častíc boli všetky popoludní, keď teplota stúpala z chladných nočných minimov na denné maximá. Tieto výkyvy teploty môžu spôsobiť popraskanie hornín a vypudenie častíc.
Alebo by to mohlo byť uvoľňovanie vody. Bennu obsahuje významné íly nesúce vodu a denné zahrievanie by mohlo spôsobiť jeho expanziu, čím sa pri úniku snaží vyvíjať tlak. Tento tlak sa môže vytvárať v prasklinách a medzerách v hornine, premiešavať horninu a uvoľňovať častice busingu a umožňovať im uniknúť.
Odpoveď samozrejme nemusí byť jedna z nich. Je možné, že existuje viac dôvodov pre aktívny povrch spoločnosti Bennu.
„Môže sa stať, že bude hrať viac ako jeden z týchto možných mechanizmov,“ povedal Steve Chesley, autor knihy a vedecký výskumník v laboratóriu Jet Propulsion Laboratory NASA v Pasadene v Kalifornii. Napríklad tepelné štiepenie by mohlo nasekať povrchový materiál na malé kúsky, čím je oveľa ľahšie dopadať meteoroidy na vypustenie kamienkov do vesmíru. “
Čo to znamená pre iné asteroidy, nie je zatiaľ jasné. Bennu obsahuje vodu, ale nie všetky asteroidy áno. Takže ak to uvoľňovanie vody spôsobuje, vedci nemôžu vyvodiť žiadne závery o „suchých“ asteroidoch. Ak je však uvoľňovanie častíc spôsobené dopadmi meteoroidov a / alebo tepelným štiepením, je možné, že k tomuto úbytku častíc v malom meradle dochádza na všetkých malých asteroidoch.
V lete 2020 zbiera OSIRIS-REx vzorku z Bennu a vráti ju na Zem do roku 2023. Tieto častice, ktoré boli vypustené a potom vrátené na asteroid, sú dostatočne malé na to, aby sa mohli odobrať počas odberu vzoriek, takže je možné, že niektoré sa vrátia na Zem , Bude ťažké zistiť, či je niektorá zo vzoriek vytlačená, ale nie nemožná. Ak je niečo z toho, môžeme sa dozvedieť viac o aktívnych asteroidoch a o tom, čo spôsobuje vytlačenie častíc zo vzorky.
Medzitým bude OSIRIS-REx dlhodobo v Bennu a bude ho študovať so súborom vedeckých nástrojov. Ešte predtým, ako sa odoberie vzorka, sa o asteroide dozvieme veľa. Možno bude viac prekvapení.
Viac:
- Tlačová správa: Misia OSIRIS-REx agentúry NASA vysvetľuje udalosti Bennuho tajomných častíc
- Výskumná práca: Epizódy vylučovania častíc z povrchu aktívneho asteroidu (101955) Bennu
- Príspevok z roku 2012: AKTÍVNE ASTEROIDY
