Το διαστημικό σκάφος OSIRIS-REx της NASA έφτασε στον αστεροειδή Bennu τον Δεκέμβριο του 2018 και μόλις μια εβδομάδα αργότερα, ανακάλυψε κάτι ασυνήθιστο για τον Bennu: ο αστεροειδής εκτοξεύει σωματίδια στο διάστημα.
Η κάμερα πλοήγησης του διαστημικού σκάφους εντόπισε πρώτα τα σωματίδια, αλλά οι επιστήμονες αρχικά πίστευαν ότι ήταν απλώς αστέρια στο παρασκήνιο. Μετά από πιο προσεκτικό έλεγχο, η ομάδα OSIRIS-REx συνειδητοποίησε ότι ήταν σωματίδια πετρωμάτων και ανησυχούσαν ότι ενδέχεται να αποτελέσουν κίνδυνο.
Οι αστεροειδείς που χάνουν τη μάζα ονομάζονται «ενεργά αστεροειδή» και μερικές φορές «κομήτες με κύρια ζώνη». Μερικές φορές αφήνουν προσωρινά ίχνη σκόνης και συντριμμιών που μοιάζουν με ουρά ενός κομήτη. Όταν παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά αυτοί οι τύποι αστεροειδών, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι το μονοπάτι ήταν κατασκευασμένο από λιωμένο πάγο, σαν την ουρά ενός κομήτη. Αλλά τώρα γνωρίζουμε ότι υπάρχουν αρκετοί μηχανισμοί που μπορούν να προκαλέσουν την ενεργοποίηση ενός αστεροειδούς.
Οι αστρονόμοι δεν έχουν βρει πολλούς ενεργούς αστεροειδείς και οι περισσότεροι από αυτούς χάνουν τόσο πολύ υλικό που είναι ορατό στα τηλεσκόπια. Τα περισσότερα αστεροειδή είναι σταθερά και, στην πραγματικότητα, ο Bennu φάνηκε να είναι ένας ανενεργός αστεροειδής σε παρατηρήσεις που βασίζονται στη Γη. Φυσικά, οι επιστήμονες που συνεργάστηκαν με το OSIRIS-REx ήθελαν να μάθουν περισσότερα, και σκοντάφτοντας σε ένα με το διαστημικό σκάφος παρουσίασαν μια απρογραμμάτιστη ευκαιρία να μελετήσουν έναν από αυτούς τους αστεροειδείς από κοντά.
«Αυτή είναι μια εξαιρετική ευκαιρία να διευρύνουμε τις γνώσεις μας για το πώς συμπεριφέρονται οι αστεροειδείς».
Καθ. Dante Lauretta, Κύριος Ερευνητής, OSIRIS-REx Mission.
«Μεταξύ των πολλών εκπλήξεων του Bennu, οι εκτοξεύσεις σωματιδίων προκάλεσαν την περιέργειά μας και περάσαμε τους τελευταίους μήνες διερευνώντας αυτό το μυστήριο», δήλωσε ο Dante Lauretta, κύριος ερευνητής OSIRIS-REx στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, Tucson. «Αυτή είναι μια μεγάλη ευκαιρία να διευρύνουμε τις γνώσεις μας για το πώς συμπεριφέρονται οι αστεροειδείς», είπε σε δελτίο τύπου.
Υπάρχουν διάφορες αιτίες για ενεργούς αστεροειδείς όπως το Bennu. Ο εξάχνωση του πάγου, οι κρούσεις, η αστάθεια περιστροφής, τα θερμικά κατάγματα και η ηλεκτροστατική απώθηση είναι μερικά από αυτά. Σε μια δημοσίευση που δημοσιεύθηκε στο Science στις 6 Δεκεμβρίου, η Lauretta και άλλοι επιστήμονες παρουσίασαν τα αποτελέσματα των παρατηρήσεών τους για τη μαζική απώλεια του Bennu. Η εργασία με τίτλο «Επεισόδια εξώθησης σωματιδίων από την επιφάνεια του ενεργού αστεροειδούς (101955) Bennu».
Ο τίτλος της εργασίας καθιστά σαφές ότι αυτές οι εκτοξεύσεις σωματιδίων είναι επεισοδιακές και όχι συνεχείς. Η ομάδα επικεντρώθηκε στα τρία μεγαλύτερα επεισόδια εξώθησης σωματιδίων στις 6 Ιανουαρίου, 19 Ιανουαρίου και 11 Φεβρουαρίου. Η μεγαλύτερη εκδήλωση ήταν στις 6 Ιανουαρίου όταν το OSIRIS-REx είδε περίπου 200 σωματίδια να εγκαταλείπουν το Bennu. Συνολικά, τα σωματίδια ταξίδεψαν περίπου 3 μέτρα (6 πόδια) ανά δευτερόλεπτο και κυμαίνονταν σε μέγεθος από λιγότερο από μία ίντσα έως 4 ίντσες (10 cm).
Καθένα από τα τρία συνέβη σε διαφορετικές τοποθεσίες στην επιφάνεια του αστεροειδούς. Ένα συνέβη στο νότιο ημισφαίριο και δύο κοντά στον ισημερινό. Όλα συνέβησαν στα μεσάνυχτα και φαίνεται ότι δεν υπάρχει τίποτα αξιοσημείωτο για τις τοποθεσίες.
Αφού εκδιώχθηκαν από το Bennu, συνέβη ένα από τα δύο πράγματα στα σωματίδια: είτε σε τροχιά για μια σύντομη περίοδο αρκετών ημερών πριν πέσουν πίσω στην επιφάνεια του αστεροειδούς, είτε εκτοξεύθηκαν στο διάστημα.
Αφού η ομάδα διερεύνησε την εκτόξευση σωματιδίων, εξαλείφθηκαν ορισμένες αιτίες και διευθετήθηκαν σε τρεις πιθανές αιτίες: κρούσεις μετεωροειδών, θραύση θερμικής καταπόνησης ή απελευθέρωση υδρατμών.
Η γειτονιά του Bennu είναι ένα πολυσύχναστο μέρος, με άφθονα μικρά διαστημικά βράχια. Μία πιθανότητα είναι ότι αυτοί οι βράχοι χτυπούσαν τον Bennu από την όραση του OSIRIS-REx και κουνώντας τα σωματίδια χαλαρά, στέλνοντάς τα σε τροχιά ή στο διάστημα.
Η θερμική θραύση θα μπορούσε επίσης να εξηγήσει τα σωματίδια. Η περίοδος περιστροφής του Bennu είναι 4,3 ώρες και η θερμοκρασία της επιφάνειας του αστεροειδούς ποικίλλει ευρέως κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Τα τρία μεγάλα γεγονότα εκτόξευσης σωματιδίων ήταν όλα το απόγευμα, όταν η θερμοκρασία αυξάνεται από τις χαμηλές χαμηλές νυχτερινές ώρες στα υψηλά της ημέρας. Αυτές οι μεταβολές της θερμοκρασίας θα μπορούσαν να προκαλέσουν ρωγμή βράχου και να εκτοξευθούν σωματίδια.
Ή θα μπορούσε να είναι απελευθέρωση νερού. Το Bennu περιέχει σημαντικούς άργιλους που φέρουν νερό και η θέρμανση κατά τη διάρκεια της ημέρας μπορεί να την προκαλέσει διόγκωση, δημιουργώντας πίεση καθώς προσπαθεί να διαφύγει. Αυτή η πίεση μπορεί να συσσωρευτεί σε ρωγμές και κενά στον βράχο, αναδεύοντας χαλαρά τα σωματίδια του βράχου και του δακτυλίου και επιτρέποντάς τους να διαφύγουν.
Φυσικά, η απάντηση μπορεί να μην είναι μία από αυτές. Ίσως να υπάρχουν πολλοί λόγοι για την ενεργή επιφάνεια του Bennu.
«Θα μπορούσε να είναι ότι παίζουν περισσότεροι από έναν από αυτούς τους πιθανούς μηχανισμούς», δήλωσε ο Steve Chesley, συγγραφέας του εγγράφου και ανώτερος ερευνητής στο εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στο Pasadena της Καλιφόρνια. «Για παράδειγμα, η θερμική θραύση θα μπορούσε να επιφανειακό υλικό σε μικρά κομμάτια, καθιστώντας πολύ πιο εύκολο για τις μετεωροειδείς κρούσεις να εκτοξεύουν βότσαλα στο διάστημα. "
Αυτό που σημαίνει για άλλους αστεροειδείς δεν είναι ακόμη σίγουρο. Το Bennu περιέχει νερό, αλλά δεν περιέχουν όλοι οι αστεροειδείς. Έτσι, εάν το προκαλεί η απελευθέρωση νερού, τότε οι επιστήμονες δεν μπορούν να εξαγάγουν συμπεράσματα σχετικά με τους «ξηρούς» αστεροειδείς. Αλλά εάν η απελευθέρωση σωματιδίων προκαλείται από μετεωροειδείς κρούσεις ή / και θερμική θραύση, τότε είναι πιθανό αυτή η απώλεια σωματιδίων μικρής κλίμακας να συμβαίνει σε όλους τους μικρούς αστεροειδείς.
Το καλοκαίρι του 2020, το OSIRIS-REx θα συλλέξει ένα δείγμα από το Bennu και θα το επιστρέψει στη Γη έως το 2023. Αυτά τα σωματίδια που εκτοξεύτηκαν στη συνέχεια επέστρεψαν στον αστεροειδή είναι αρκετά μικρά για να ληφθούν κατά τη δειγματοληψία, οπότε είναι πιθανό κάποια να επιστρέψουν στη Γη . Θα είναι δύσκολο να εξακριβωθεί εάν κάποιο από τα δείγματα έχει εξαχθεί υλικό, αλλά όχι αδύνατο. Εάν κάποια από αυτά είναι, μπορεί να μάθουμε περισσότερα σχετικά με τους ενεργούς αστεροειδείς και τι προκαλεί την εκβολή σωματιδίων από το δείγμα.
Εν τω μεταξύ, το OSIRIS-REx θα βρίσκεται στο Bennu για μεγάλο χρονικό διάστημα, μελετώντας το με τη σειρά επιστημονικών οργάνων. Θα μάθουμε ακόμα πολλά για τον αστεροειδή πριν από τη συλλογή οποιουδήποτε δείγματος. Ίσως θα υπάρξουν περισσότερες εκπλήξεις.
Περισσότερο:
- Δελτίο Τύπου: Η αποστολή OSIRIS-REx της NASA εξηγεί τα μυστηριώδη γεγονότα του Bennu
- Ερευνητικό έγγραφο: Επεισόδια εξώθησης σωματιδίων από την επιφάνεια του ενεργού αστεροειδούς (101955) Bennu
- Έγγραφο 2012: Τα ενεργά αστεροειδή
