Ein seltsamer Asteroid schießt Partikel in den Weltraum und wir haben gerade die besten Daten erhalten


Die OSIRIS-REx-Raumsonde der NASA erreichte im Dezember 2018 den Asteroiden Bennu und entdeckte nur eine Woche später etwas Ungewöhnliches an Bennu: Der Asteroid schleuderte Partikel in den Weltraum.

Die Navigationskamera des Raumschiffs entdeckte zuerst die Partikel, aber die Wissenschaftler dachten zunächst, es handele sich nur um Sterne im Hintergrund. Nach eingehender Prüfung stellte das Team fest, dass es sich um Felspartikel handelte, und befürchtete, dass sie eine Gefahr darstellen könnten.

Asteroiden, die an Masse verlieren, werden als "aktive Asteroiden" und manchmal als "Hauptgürtelkometen" bezeichnet. Sie hinterlassen manchmal vorübergehende Spuren von Staub und Trümmern, die wie der Schwanz eines Kometen aussehen.

Als diese Arten von Asteroiden zum ersten Mal beobachtet wurden, dachten die Astronomen, dass die Spur aus schmelzendem Eis bestand, wie der Schwanz eines Kometen. Aber jetzt wissen wir, dass es mehrere Mechanismen gibt, die bewirken können, dass ein Asteroid aktiv ist.

In Teleskopbildern haben "Hauptgürtelkometen" manchmal Schwänze wie Kometen. (Jewitt et al, 2012)

Astronomen haben nicht viele aktive Asteroiden gefunden, und die meisten verlieren so viel Material, dass es in Teleskopen sichtbar ist. Die meisten Asteroiden sind stabil und schienen in Erdbeobachtungen ein inaktiver Asteroid zu sein.

Wissenschaftler, die mit OSIRIS-REx arbeiten, wollten natürlich mehr wissen, und das Stolpern mit dem Raumschiff bot eine ungeplante Gelegenheit, einen dieser Asteroiden aus der Nähe zu untersuchen.

"Unter Bennus vielen Überraschungen haben die Partikelauswürfe unsere Neugier geweckt, und wir haben die letzten Monate damit verbracht, dieses Rätsel zu untersuchen", sagte Dante Lauretta, Hauptforscher von OSIRIS-REx an der Universität von Arizona, Tucson.

"Dies ist eine großartige Gelegenheit, unser Wissen über das Verhalten von Asteroiden zu erweitern", sagte er in einem.

Es gibt verschiedene Ursachen für aktive Asteroiden wie Bennu. Sublimierendes Eis, Stöße, Rotationsinstabilität, thermische Brüche und elektrostatische Abstoßung sind einige davon.

In einem Artikel veröffentlicht in Wissenschaft Am 6. Dezember präsentierten Lauretta und andere Wissenschaftler die Ergebnisse ihrer Beobachtungen von Bennus Massenverlust. Das Papier trägt den Titel "."

Der Titel der Arbeit macht deutlich, dass diese Partikelauswürfe eher episodisch als kontinuierlich sind. Das Team konzentrierte sich auf die drei größten Episoden des Partikelauswurfs am 6. Januar, 19. und 11. Februar.

Das größte Ereignis war am 6. Januar, als OSIRIS-REx sah, dass ungefähr 200 Partikel Bennu verließen. Insgesamt bewegten sich die Partikel mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 Metern pro Sekunde und hatten eine Größe von weniger als einem Zoll bis zu 4 Zoll (10 cm).

Jeder der drei kam an verschiedenen Orten auf der Oberfläche des Asteroiden vor. Einer trat auf der südlichen Hemisphäre und zwei in der Nähe des Äquators auf. Sie ereigneten sich alle zur Mittagszeit, und an den Orten scheint nichts Besonderes zu sein.

(Lauretta et al., Science, 2019)

BILD: Die blauen Streifen stellen Partikel dar, die am 19. Januar von Bennu ausgestoßen wurden. Wo einige der Streifen enden, treten sie in den Schatten. Bennu hat einen Durchmesser von etwa 500 Metern. Der braune Punkt oben im Bild repräsentiert OSIRIS-REx, und der längliche braune Kegel ist der Betrachtungswinkel des Raumfahrzeugs.

Nachdem sie aus Bennu ausgeworfen wurden, passierten den Partikeln zwei Dinge: Entweder umkreisten sie einige Tage lang, bevor sie auf die Oberfläche des Asteroiden zurückfielen, oder sie wurden in den Weltraum ausgeworfen.

Nachdem das Team den Partikelauswurf untersucht hatte, wurden einige Ursachen beseitigt und drei mögliche Ursachen ausgemacht: Meteoriteneinschläge, thermischer Spannungsbruch oder Freisetzung von Wasserdampf.

Bennus Nachbarschaft ist eine Art geschäftiger Ort, in dem viele kleine Felsen herum sausen. Eine Möglichkeit besteht darin, dass diese Steine ​​Bennu aus den Augen von OSIRIS-REx stießen und Partikel losschüttelten, um sie in die Umlaufbahn oder ins All zu befördern.

Das thermische Brechen könnte auch die Partikel erklären. Bennus Rotationsperiode beträgt 4,3 Stunden, und die Oberflächentemperatur des Asteroiden variiert während dieser Zeit stark.

Die drei Hauptereignisse für den Partikelauswurf waren alle am Nachmittag, wenn die Temperatur von kalten Nachttiefs auf Tageshochs anstieg. Diese Temperaturschwankungen können dazu führen, dass Steine ​​reißen und Partikel ausgeworfen werden.

Oder es könnte Wasserfreisetzung sein. Bennu enthält bedeutende wasserführende Tone, und die Erhitzung tagsüber könnte zu einer Ausdehnung führen und Druck aufbauen, wenn es versucht, zu entkommen. Durch diesen Druck können Risse und Lücken im Gestein entstehen, die das Gestein aufrühren und Partikel loswerden und entweichen lassen.

Natürlich kann die Antwort nicht einer von diesen sein. Möglicherweise gibt es mehrere Gründe für Bennus aktive Oberfläche.

"Es könnte sein, dass mehr als einer dieser möglichen Mechanismen im Spiel ist", sagte Steve Chesley, Autor des Papiers und Senior Research Scientist am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien.

"Zum Beispiel könnte das thermische Brechen das Oberflächenmaterial in kleine Stücke zerschneiden, was Meteoriteneinschlägen das Abwerfen von Steinen in den Weltraum erheblich erleichtert."

Was dies für andere Asteroiden bedeutet, ist noch nicht sicher. Bennu enthält Wasser, aber nicht alle Asteroiden. Wenn es durch Wasserfreisetzung verursacht wird, können Wissenschaftler keine Schlussfolgerungen über "trockene" Asteroiden ziehen.

Wenn die Partikelfreisetzung jedoch durch Meteoriteneinschläge und / oder thermische Brüche verursacht wird, ist es möglich, dass dieser kleine Partikelverlust bei allen kleinen Asteroiden auftritt.

Asteroid Bennu aus 5 km Entfernung. (NASA / Goddard / Universität von Arizona)

Im Sommer 2020 wird OSIRIS-REx eine Probe von Bennu sammeln und sie bis 2023 zur Erde zurückbringen. Diese Partikel, die ausgestoßen und dann zum Asteroiden zurückgebracht wurden, sind klein genug, um während der Probenahme entnommen zu werden, sodass einige möglicherweise zur Erde zurückkehren werden .

Es ist schwierig festzustellen, ob es sich bei der Probe um ausgeworfenes Material handelt, dies ist jedoch nicht unmöglich. Wenn dies der Fall ist, erfahren wir möglicherweise mehr über aktive Asteroiden und die Ursachen des Partikelauswurfs aus der Probe.

In der Zwischenzeit wird OSIRIS-REx noch lange bei Bennu sein und es mit seiner Reihe von wissenschaftlichen Instrumenten studieren. Wir werden noch viel über den Asteroiden lernen, bevor eine Probe entnommen wird. Vielleicht gibt es noch mehr Überraschungen.

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