NASA kosmoseaparaat OSIRIS-REx jõudis asteroidi Bennu juurde 2018. aasta detsembris ja vaid nädal hiljem avastas see Bennu kohta midagi ebaharilikku: asteroid paiskas osakesed kosmosesse.
Kosmoselaeva navigatsioonikaamera märkas kõigepealt osakesi, kuid teadlased arvasid esialgu, et need on lihtsalt tähed taustal. Pärast põhjalikumat uurimist sai OSIRIS-RExi meeskond aru, et need on kivimi osakesed, ja tundsid muret, et need võivad ohtu kujutada.
Asteroide, mis kaotavad massi, nimetatakse “aktiivseteks asteroidideks” ja mõnikord “peavööga komeetideks”. Mõnikord jätavad nad mööduva jälje tolmust ja prahist, mis näeb välja nagu komeedi saba. Kui seda tüüpi asteroide esmakordselt täheldati, arvasid astronoomid, et rada oli valmistatud sulava jääga nagu komeedi saba. Kuid nüüd teame, et on mitmeid mehhanisme, mis võivad põhjustada asteroidi aktiivsuse.
Astronoomid pole palju aktiivseid asteroide leidnud ja enamikul neist on kaotsi läinud nii palju materjali, et see on teleskoopides nähtav. Enamik asteroide on stabiilsed ja tegelikult näis Bennu Maa-põhistes vaatlustes passiivse asteroidina. Loomulikult soovisid OSIRIS-RExiga töötavad teadlased rohkem teada saada ja ühega kosmoselaevaga komistamine pakkus plaanimatut võimalust uurida ühte neist asteroididest lähedalt.
"See on suurepärane võimalus laiendada oma teadmisi asteroidide käitumise kohta."
Prof Dante Lauretta, OSIRIS-REx missiooni juhtivteadur.
"Bennu paljude üllatuste hulgas tekitasid osakeste väljutamine meie uudishimu ja me oleme viimased mitu kuud seda saladust uurinud," ütles Tucsoni Arizona ülikooli OSIRIS-RExi peauurija Dante Lauretta. "See on suurepärane võimalus laiendada oma teadmisi asteroidide käitumise kohta," ütles ta pressiteates.
Aktiivsete asteroidide, näiteks Bennu, põhjused on mitmesugused. Need on sublimeeruv jää, löögid, pöörlemis ebastabiilsus, termilised murrud ja elektrostaatiline tõrje. Ajakirjas Science 6. detsembril avaldatud artiklis tutvustasid Lauretta ja teised teadlased Bennu massikao kohta tehtud tähelepanekute tulemusi. Paber kannab pealkirja “Osakeste väljutamise episoodid aktiivse asteroidi (101955) Bennu pinnalt”.
Paberi pealkiri annab mõista, et need osakeste väljutused on pigem episoodilised kui pidevad. Meeskond keskendus osakeste väljutamise kolmele suurimale episoodile 6. jaanuaril, 19. jaanuaril ja 11. veebruaril. Suurim sündmus oli 6. jaanuaril, kui OSIRIS-REx nägi Bennust lahkumas umbes 200 osakest. Üldiselt liikusid osakesed kiirusega umbes 3 meetrit (6 jalga) sekundis ja nende suurus oli vahemikus vähem kui üks tolli kuni 10 tolli (4 tolli).
Kõik need kolm aset leidsid asteroidi pinnal erinevates kohtades. Üks toimus lõunapoolkeral ja kaks ekvaatori lähedal. Need kõik toimusid päeva keskel ja nende asukohtades ei paista midagi märkimisväärset olevat.
Pärast Bennu juurest väljutamist juhtus osakestega üks kahest asjast: nad kas tiirlesid mitu päeva lühikese aja jooksul enne langemist tagasi asteroidi pinnale või visati kosmosesse.
Pärast seda, kui meeskond uuris osakeste väljutamist, kõrvaldasid nad mõned põhjused ja asusid lahendama kolm võimalikku põhjust: meteoroidide mõjud, termiline stressimurdmine või veeauru eraldumine.
Bennu naabruskond on omamoodi hõivatud paik, kus ringi hiilib hulgaliselt väikseid kosmosekive. Üks võimalus on see, et need kivid tabasid Bennu OSIRIS-REx-i vaate alt välja ja raputasid osakesed lahti, saates need orbiidile või kosmosesse.
Termiline purustamine võib osakesi ka selgitada. Bennu pöörlemisperiood on 4,3 tundi ja asteroidi pinnatemperatuur on selle aja jooksul väga erinev. Tahkete osakeste väljutamise kolm peamist sündmust toimusid pärastlõunal, kui temperatuur tõuseb külmadest öistest madalaimatest temperatuuridest päevaste kõrgusteni. Need temperatuurikõikumised võivad põhjustada kivimite pragunemist ja osakeste väljutamist.
Või võib see olla vee eraldumine. Bennu sisaldab olulisi vett kandvaid savi ja päevane kuumus võib selle laieneda, tekitades surve põgenedes. See rõhk võib koguneda kivisse tekkivatesse pragudesse ja lünkadesse, segades kivi ja siinide osakesed lahti ning võimaldades neil pääseda.
Muidugi ei pruugi vastus olla üks neist. Võib olla, et Bennu aktiivsel pinnal on mitu põhjust.
"Võib juhtuda, et mängus on rohkem kui üks neist võimalikest mehhanismidest," ütles Steve Chesley, paberil olev autor ja NASA reaktiivmootorite laboratooriumi vanemteadur Californias Pasadena's. "Näiteks termiline purustamine võib tükeldada pinnamaterjal väikesteks tükkideks, muutes kivide kosmosesse viimise meteoroidsete löökide jaoks palju lihtsamaks. ”
Mida see teiste asteroidide jaoks tähendab, pole veel kindel. Bennu sisaldab vett, kuid mitte kõik asteroidid seda ei tee. Nii et kui vee eraldumine põhjustab seda, ei saa teadlased järeldusi teha kuivade asteroidide kohta. Kuid kui osakeste eraldumine on põhjustatud meteoroidide mõjudest ja / või termilisest purunemisest, on võimalik, et see väikeste osakeste kadu toimub kõigil väikestel asteroididel.
2020. aasta suvel kogub OSIRIS-REx Bennu proovi ja tagastab selle Maale aastaks 2023. Need osakesed, mis väljutati ja seejärel asteroidi tagasi suunati, on proovide võtmiseks piisavalt väikesed, nii et on võimalik, et mõned naasevad Maale . Raske on kindlaks teha, kas mõni proov on materjalist välja visatud, kuid mitte võimatu. Kui osa sellest on, võime teada saada rohkem aktiivsete asteroidide kohta ja selle kohta, mis põhjustab osakeste väljutamist proovist.
Vahepeal viibib OSIRIS-REx veel pikka aega Bennus, uurides seda oma teaduslike instrumentide komplektiga. Enne mis tahes proovi kogumist õpime veel palju asteroidi kohta. Võib-olla leidub veel üllatusi.
Veel:
- Pressiteade: NASA missioon OSIRIS-REx selgitab Bennu müstilisi osakeste sündmusi
- Uurimistöö: Osakeste väljutamise episoodid aktiivse asteroidi pinnalt (101955) Bennu
- 2012. aasta raamat: AKTIIVSED ASTEROIDID
