Космический аппарат НАСА OSIRIS-REx прибыл на астероид Бенну в декабре 2018 года, и всего через неделю он обнаружил нечто необычное в Бенну: астероид выбрасывал частицы в космос.
Навигационная камера космического корабля сначала заметила частицы, но ученые сначала подумали, что они просто звезды на заднем плане. После более тщательного изучения команда OSIRIS-REx поняла, что это частицы камня, и была обеспокоена тем, что они могут представлять опасность.
Астероиды, которые теряют массу, называются «активными астероидами», а иногда и «кометами главного пояса». Иногда они оставляют преходящие следы пыли и мусора, похожие на хвост кометы. Когда эти типы астероидов были впервые обнаружены, астрономы подумали, что тропа состоит из тающего льда, как хвост кометы. Но теперь мы знаем, что есть несколько механизмов, которые могут заставить астероид быть активным.
Астрономы не нашли много активных астероидов, и большинство из них теряют так много материала, что это видно в телескопах. Большинство астероидов стабильны, и фактически, в наземных наблюдениях Бенну оказался неактивным астероидом. Естественно, ученые, работающие с OSIRIS-REx, хотели узнать больше, и наткнуться на один из них с космическим кораблем предоставила незапланированную возможность изучить один из этих астероидов вблизи.
«Это прекрасная возможность расширить наши знания о том, как ведут себя астероиды».
Профессор Данте Лауретта, главный исследователь, Миссия OSIRIS-REx.
«Среди многих сюрпризов Бенну выбросы частиц вызвали наше любопытство, и мы потратили последние несколько месяцев на расследование этой тайны», - сказал Данте Лоретта, главный исследователь OSIRIS-REx в Университете Аризоны, Тусон. «Это прекрасная возможность расширить наши знания о том, как ведут себя астероиды», - сказал он в пресс-релизе.
Есть множество причин для активных астероидов, таких как Бенну. Сублимирующий лед, удары, неустойчивость вращения, термические разрушения и электростатическое отталкивание - некоторые из них. В статье, опубликованной в журнале «Наука» 6 декабря, Лауретта и другие ученые представили результаты своих наблюдений за потерей массы Бенну. Статья называется «Эпизоды выброса частиц с поверхности активного астероида (101955) Бенну».
Название статьи проясняет, что эти выбросы частиц являются эпизодическими, а не непрерывными. Команда сфокусировалась на трех самых больших эпизодах выброса частиц 6 января, 19 января и 11 февраля. Крупнейшее событие произошло 6 января, когда OSIRIS-REx увидели, как около 200 частиц покидают Бенну. В целом, частицы движутся со скоростью около 3 метров (6 футов) в секунду и имеют размер от менее одного дюйма до 4 дюймов (10 см).
Каждый из трех происходил в разных местах на поверхности астероида. Один произошел в южном полушарии и два возле экватора. Все они произошли в полдень, и, похоже, в этих местах нет ничего примечательного.
После выброса из Бенну одна из двух вещей произошла с частицами: они либо находились на орбите в течение короткого периода в несколько дней перед тем, как упасть обратно на поверхность астероида, либо были выброшены в космос.
После того, как команда исследовала выброс частиц, они устранили некоторые причины и остановились на трех возможных причинах: удары метеоритов, разрушение под действием теплового напряжения или выделение водяного пара.
Район Бенну довольно оживленный, с множеством маленьких космических скал, свистящих вокруг. Возможно, что эти камни ударили Бенну из поля зрения OSIRIS-REx и расшатали частицы, отправив их на орбиту или в космос.
Термический разрыв может также объяснить частицы. Период вращения Бенну составляет 4,3 часа, и температура поверхности астероида широко варьируется в течение этого времени. Три основных события выброса частиц произошли во второй половине дня, когда температура поднимается от холодных ночных минимумов до дневных максимумов. Эти колебания температуры могут привести к растрескиванию породы и выбросу частиц.
Или это может быть выделение воды. Bennu содержит значительные водоносные глины, и дневной нагрев может привести к его расширению, создавая давление при попытке убежать. Это давление может создать трещины и разрывы в скале, взбалтывая скалу и выбрасывая частицы и позволяя им убежать.
Конечно, ответ не может быть одним из них. Возможно, есть несколько причин для активной поверхности Бенну.
«Вполне возможно, что задействованы более одного из этих возможных механизмов», - сказал Стив Чесли, автор статьи и старший научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния. «Например, термический разрыв может повредить Поверхностный материал разбивается на мелкие кусочки, что значительно облегчает воздействие метеоритов на выброс гальки в космос ».
Что это значит для других астероидов, пока неясно. Бенну содержит воду, но не все астероиды. Так что, если причиной является выброс воды, ученые не могут сделать никаких выводов о «сухих» астероидах. Но если выброс частиц вызван ударами метеоритов и / или термическим разрушением, то возможно, что эта мелкомасштабная потеря частиц происходит на всех маленьких астероидах.
Летом 2020 года OSIRIS-REx соберет образец из Бенну и вернет его на Землю к 2023 году. Эти частицы, которые были выброшены, а затем возвращены на астероид, достаточно малы, чтобы их можно было взять во время отбора проб, поэтому некоторые могут вернуться на Землю. , Будет трудно определить, является ли какой-либо образец выброшенным материалом, но не невозможно. Если это так, мы можем узнать больше об активных астероидах и о том, что вызывает выброс частиц из образца.
В то же время OSIRIS-REx еще долго будет в Бенну, изучая его с помощью набора научных инструментов. Мы еще многое узнаем об астероиде, прежде чем собирать образец. Может быть, будет больше сюрпризов.
Больше:
- Пресс-релиз: Миссия НАСА OSIRIS-REx объясняет события таинственных частиц Бенну
- Научная статья: Эпизоды выброса частиц с поверхности активного астероида (101955) Бенну
- Бумага 2012 года: АКТИВНЫЕ АСТЕРОИДЫ
