Kruchość asteroidy Bennu może ułatwić pobranie próbki

Kiedy NASA OSIRIS-REx dotarł do bliskiej Ziemi asteroidy Bennu, naukowcy byli przerażeni, gdy znaleźli powierzchnię pokrytą niebezpiecznie wyglądającymi głazami.

Jednak nowe badania sugerują, że te głazy są zaskakująco kruche. To potencjalnie dobra wiadomość dla statku kosmicznego, który ma pobrać kawałek Bennu 20 października i wrócić z nim na Ziemię w 2023 r. Jeśli skały są kruche, może to zmniejszyć ryzyko uszkodzenia wyposażenia statku kosmicznego.

Ten rodzaj skały może być również zbyt kruchy, aby przetrwać podróż przez ziemską atmosferę bez spalenia. Jeśli tak, naukowcy mogą być blisko zdobycia nigdy wcześniej nie widzianego rodzaju skały kosmicznej, donoszą naukowcy w zbiorze artykułów opublikowanych 8 października w Science i Science Advances.

Dane pobrane z Ziemi przed wystrzeleniem OSIRIS-REx sugerowały, że powierzchnia Bennu jest piaszczysta. Więc szokiem było znalezienie szorstkiego krajobraz usianego głazami.

„Byliśmy przekonani, że Bennu to gładki obiekt” – mówi Daniella DellaGiustina, planetolog z University of Arizona w Tucson i członek zespołu OSIRIS-REx. „Jak wszyscy widzieli na pierwszych zdjęciach, tak nie było”.

Zespół znalazł stosunkowo czysty krater, nazwany Nightingale, z którego można pobrać próbkę kosmicznej skały. Wciąż jednak istnieje obawa, że głazy mogą stanowić zagrożenie dla systemu pobierania próbek, który został zaprojektowany do obsługi kamyków o średnicy zaledwie kilku centymetrów.

Od końca kwietnia do początku czerwca 2019 r. planetolog Ben Rozitis z Open University w Milton Keynes w Anglii wraz z kolegami zmapował sposób, w jaki głazy Bennu zatrzymują ciepło, co jest wskazówką dotyczącą struktury skał. Gęstsze materiały lepiej utrzymują ciepło niż drobnoziarniste, na przykład piaszczysta plaża szybko ochładza się po zachodzie słońca, ale pojedyncze duże skały pozostają ciepłe.

Ta mapa pokazuje, gdzie na powierzchni Bennu znajdują się minerały zawierające węgiel (reprezentowane przez bardziej czerwone kolory). Możliwość przeanalizowania tych minerałów może pomóc naukowcom dowiedzieć się, w jaki sposób węgiel dostał się na wczesną Ziemię. A. SIMON ET AL / SCIENCE 2020

Na podstawie tych map – i innych właściwości powierzchni, opisanych w serii artykułów opublikowanych 8 października – głazy na Bennu wydają się być w dwóch rodzajach: ciemniejsze skały, które są kruche i bardziej porowate i jaśniejsze, gęstsze skały, które są twardsze i mniej porowaty. Nawet gęstsze skały są znacznie bardziej porowate i kruche niż meteoryty z podobnych asteroid znalezionych na Ziemi. Najmniej gęste meteoryty są porowate w około 15 procentach; Rozitis i jego współpracownicy odkryli, że skały na Bennu wydają się być porowate od 30 do 50 procent.

„To ekscytujące” – mówi DellaGiustina, współautorka nowych artykułów. Statek kosmiczny i jego instrumenty mogą „napotkać niektóre głazy w miejscu pobierania próbek, które w innym przypadku mogłyby być trudne do pobrania”, mówi, ale „jeśli są porowate i kruche, mogą po prostu się rozpaść”, co ułatwi ich zebranie.

Lżejsze, gęstsze skały również wydają się być przepuszczone przez żyły węglanowe, co sugeruje, że w pewnym momencie w przeszłości znajdowały się w obecności płynącej wody. NASA wybrała Bennu jako planetoidę do odwiedzenia, częściowo dlatego, że przypomina węglowe meteoryty chondrytowe, które naukowcy uważają za kapsuły czasowe wczesnego Układu Słonecznego. Podobne skały kosmiczne mogły dostarczyć na Ziemię wodę i materiały organiczne miliardy lat temu.

Jednak bardziej porowate skały Bennu wydają się nie przypominać niczego w obecnym asortymencie meteorytów naukowców, mówi Rozitis. „To jedna z fajnych rzeczy w OSIRIS-REx – jest całkiem prawdopodobne, że znajdzie nowy materiał, którego nie ma w naszej kolekcji meteorytów” – mówi.

To wiarygodne, twierdzi Bill Cooke, naukowiec zajmujący się meteorytami, z Centrum Lotów Kosmicznych Marshalla NASA w Huntsville w stanie Ala. Obserwacje meteorów wykazały, że skały kosmiczne o niskiej gęstości i pył spalają się wyżej w atmosferze ziemskiej.

„Stara powszechna mądrość była taka, że materiał o niskiej gęstości pochodzi z komet, a materiał o dużej gęstości z asteroid” – mówi. Jednak ostatnie obserwacje pokazują, że niektóre skały o niskiej gęstości pochodzą z orbit asteroid. „Jest więc bardzo prawdopodobne, że substancje o niskiej gęstości z Bennu… zostałaby by “odciętę” w wyższej atmosferze i nie miałyby w ogóle szansy na stworzenie meteorytów”.

Jeśli Bennu stanowi brakujący element w naszym zrozumieniu historii Układu Słonecznego, badanie tego materiału w laboratoriach na Ziemi „pomoże nam wypełnić dodatkowy element układanki” – mówi Rozitis.

Źródło: Lisa Grossman

H.H. Kaplan et al. Bright carbonate veins on asteroid (101955) Bennu: Implications for aqueous alteration history. Science. Published online October 8, 2020. doi:10.1126/science.abc3557.

D.N. DellaGiustina et al. Variations in Color and Reflectance on the Surface of Asteroid (101955) BennuScience. Published online October 8, 2020. Doi: 10.1126/science.abc3660.

A.A. Simon et al. Widespread carbon-bearing materials on near-Earth asteroid (101955) BennuScience. Published online October 8, 2020. Doi:10.1126/science.abc3522.

M.G. Daly et al. Hemispherical differences in the shape and topography of asteroid (101955) BennuScience Advances. Published online October 8, 2020. doi:10.1126/sciadv.abd3649.

B. Rozitis et al. Asteroid (101955) Bennu’s weak boulders and thermally anomalous equatorScience Advances. Published online October 8, 2020. doi: 10.1126/sciadv.abc3699.

D.J. Scheeres et al. Heterogeneous mass distribution of the rubble-pile asteroid (101955) BennuScience Advances. Published online October 8, 2020. doi: 10.1126/sciadv.abc3350.

Zdjęcia: UNIV. OF ARIZONA, GODDARD/NASA

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x