Kosmická sonda NASIR OSIRIS-REx dorazila na asteroid Bennu v prosinci 2018 a jen o týden později objevila na Bennu něco neobvyklého: asteroid vypouštěl částice do vesmíru.
Navigační kamera kosmické lodi nejprve spatřila částice, ale vědci si původně mysleli, že jsou v pozadí jen hvězdy. Po bližším prozkoumání si tým OSIRIS-REx uvědomil, že jsou částice horniny, a byl znepokojen tím, že by mohly představovat nebezpečí.
Asteroidy, které ztrácí hmotu, se nazývají „aktivní asteroidy“ a někdy „komety hlavního pásu“. Někdy zanechávají přechodné stopy prachu a úlomků, které vypadají jako ocas komety. Když byly tyto typy asteroidů poprvé pozorovány, astronomové si mysleli, že stezka byla vyrobena z tajícího ledu, jako ocas komety. Ale nyní víme, že existuje několik mechanismů, které mohou způsobit, že asteroid bude aktivní.
Astronomové nenašli mnoho aktivních asteroidů a většina z nich ztrácí tolik materiálu, že je viditelná v dalekohledech. Většina asteroidů je stabilní a ve skutečnosti se Bennu v pozorováních na Zemi objevil jako neaktivní asteroid. Vědci, kteří pracují s OSIRIS-REx, se samozřejmě chtěli dozvědět více a zakopnutí o jednu s kosmickou lodí představovalo neplánovanou příležitost studovat jeden z těchto asteroidů zblízka.
"Je to skvělá příležitost rozšířit naše znalosti o chování asteroidů."
Dante Lauretta, hlavní řešitel, mise OSIRIS-REx.
"Mezi mnoha Bennuovými překvapeními vystřelily částice naši zvědavost a my jsme strávili několik měsíců zkoumáním tohoto tajemství," řekla Dante Lauretta, hlavní vyšetřovatelka OSIRIS-REx na arizonské univerzitě v Tucsonu. "Je to skvělá příležitost rozšířit naše znalosti o chování asteroidů," uvedl v tiskové zprávě.
Existuje mnoho příčin pro aktivní asteroidy, jako je Bennu. Mezi ně patří sublimující led, rázy, rotační nestabilita, tepelné zlomeniny a elektrostatický odpor. Lauretta a další vědci v příspěvku zveřejněném ve vědě 6. prosince představili výsledky svých pozorování ztráty Bennu. Článek je nazván „Epizody vypuzování částic z povrchu aktivního asteroidu (101955) Bennu.“
Název příspěvku objasňuje, že tyto vypuzování částic jsou spíše epizodické než kontinuální. Tým se zaměřil na tři největší epizody vypuzování částic 6. ledna, 19. ledna a 11. února. Největší událost byla 6. ledna, kdy OSIRIS-REx viděl, že Bennu opustí asi 200 částic. Celkově se částice pohybovaly rychlostí asi 3 metry za sekundu a jejich velikost se pohybovala od méně než jednoho palce až po 4 palce (10 cm).
Každá ze tří se vyskytla na různých místech na povrchu asteroidů. Jeden se objevil na jižní polokouli a dva poblíž rovníku. Všichni se odehráli v polovinu dne a zdá se, že na místech není nic pozoruhodného.
Poté, co byl vypuštěn z Bennu, došlo k částicím jedna ze dvou věcí: buď obíhaly na krátkou dobu několik dní, než padly zpět na povrch asteroidu, nebo byly vypuštěny do vesmíru.
Poté, co tým zkoumal vypuzování částic, odstranil některé příčiny a usadil se na třech potenciálních příčinách: dopady meteoroidů, štěpení tepelným stresem nebo uvolňování vodní páry.
Bennuova čtvrť je tak trochu rušným místem, kolem kterého se rozkvete spousta malých kosmických skal. Jednou z možností je, že tyto kameny udeřily Bennu z dohledu OSIRIS-REx a třepaly se částice uvolněné, posílaly je na orbitu nebo pryč do vesmíru.
Částice mohou také vysvětlit tepelné štěpení. Bennuova rotační doba je 4,3 hodiny a povrchová teplota asteroidu se během této doby značně liší. Tři hlavní události vystřikování částic byly všechny odpoledne, kdy teplota stoupla z chladných nočních minim na denní maxima. Tyto výkyvy teploty mohou způsobit praskání skály a vypuštění částic.
Nebo to může být vypouštění vody. Bennu obsahuje významné jíly nesoucí vodu a denní zahřívání by mohlo způsobit jeho rozšíření a vytvoření tlaku při pokusu o únik. Tento tlak se může ve skále vrhnout do trhlin a mezer, rozrušit skálu a uvolněné částice a umožnit jim uniknout.
Odpověď samozřejmě nemusí být jedna z nich. Je možné, že existuje mnoho důvodů pro aktivní povrch Bennu.
"Mohlo by se stát, že bude hrát více než jeden z těchto možných mechanismů," řekl Steve Chesley, autor knihy a vedoucí vědecký pracovník laboratoře tryskového pohonu NASA v Pasadeně v Kalifornii. "Například tepelné štěpení by mohlo sekat povrchový materiál na malé kousky, což výrazně usnadňuje dopady meteoroidů na vypouštění oblázků do vesmíru. “
Co to znamená pro jiné asteroidy, není zatím jisté. Bennu obsahuje vodu, ale ne všechny asteroidy ano. Takže pokud to způsobuje uvolňování vody, nemohou vědci vyvodit žádné závěry o „suchých“ asteroidech. Pokud je však uvolňování částic způsobeno dopady meteoroidů a / nebo tepelným lomem, je možné, že k této malé ztrátě částic dochází u všech malých asteroidů.
V létě 2020 OSIRIS-REx odebere vzorek z Bennu a vrátí jej na Zemi do roku 2023. Tyto částice, které byly vypuzeny a poté vráceny na asteroid, jsou dostatečně malé, aby mohly být odebrány během vzorkování, takže je možné, že se některé vrátí na Zemi . Bude obtížné zjistit, zda je některý ze vzorků vypuzován, ale ne nemožný. Pokud je něco z toho, můžeme se dozvědět více o aktivních asteroidech a o tom, co způsobuje vytlačování částic ze vzorku.
Mezitím bude OSIRIS-REx na Bennu ještě dlouhou dobu a bude ji studovat se sadou vědeckých nástrojů. Ještě než se odebere vzorek, budeme se o asteroidu stále hodně dozvědět. Možná bude více překvapení.
Více:
- Tisková zpráva: Misie OSIRIS-REx NASA vysvětluje Bennuovy záhadné události částic
- Výzkumný článek: Epizody vypuzování částic z povrchu aktivního asteroidu (101955) Bennu
- Příspěvek z roku 2012: AKTIVNÍ ASTEROIDY
