Місія OSIRIS-REx пояснює таємничій рух частинок астероїда Бенну

Незабаром після того, як космічний апарат OSIRIS-REx від НАСА прибув до астероїда Бенну, несподіване відкриття науковою командою місії показало, що цей об′єкт може бути активним або послідовно скидати частинки в космос.

Постійне обстеження Бенну - і його зразка, який згодом буде доставлений на Землю - може пролити світло на те, чому відбувається це інтригуюче явище, говориться в прес-релізі Центру космічних польотів ім. Годдарда НАСА.

Команда OSIRIS-REx вперше спостерігала подію викидання частинок на зображеннях, знятих навігаційними камерами космічного апарату, зробленими 6 січня, лише через тиждень після того, як він вийшов на свою першу орбіту навколо Бенну. На перший погляд, частинки здавалися зірками та астероїдами, але при більш детальному дослідженні команда зрозуміла, що астероїд викидає матеріал зі своєї поверхні. Після отримання висновку про те, що частинки не загрожують безпеці космічного корабля, місія розпочала спеціальні спостереження, щоб повністю задокументувати цю активність.

"Серед багатьох сюрпризів Бенну, викиди частинок розпалили нашу цікавість, і ми витратили останні кілька місяців на розслідування цієї таємниці, - каже Данте Лауретта, головний дослідник OSIRIS-REx з Університету Арізони, Тусон. - Це прекрасна можливість розширити наші знання про те, як ведуть себе астероїди."

Вивчивши результати спостережень, команда місії оприлюднила свої висновки у науковій статті, опублікованій 6 грудня. Команда спостерігала за трьома найбільшими подіями викидання частинок 6, 19 січня та 11 лютого й дійшла висновку, що події походили з різних місць на поверхні Бенну. Перша подія походила з південної півкулі, а друга і третя - поблизу екватора. Усі три події відбулися на Бенну ближче до вечора.

Команда виявила, що після викидання з поверхні астероїда, частинки або недовго облітали Бенну і падали назад на його поверхню, або вибували в космос. Спостережувані частинки переміщувалися на швидкості до 3 метрів на секунду і мали розмір від 2,5 до 10 см. Приблизно 200 частинок спостерігалися під час найбільшої події, яка відбулася 6 січня.

Команда дослідила широкий спектр можливих механізмів, які могли спричинили події викидання, та звузила список до трьох кандидатів: удари метеоритів, розрив від термічного напруження та вивільнення водяної пари.

Метеороїдні удари часто зустрічаються у глибокому космосі в околицях Бенну, і можливо, ці невеликі фрагменти космічних каменців могли вдарити в Бенну там, де OSIRIS-REx не спостерігає за ним, струсивши пухкі частинки з імпульсом свого удару.

Команда також визначила, що термічне руйнування - ще одне розумне пояснення. Температура поверхні Бенну різко змінюється протягом 4,3-годинного періоду обертання. Хоча в нічні години сильно холодно, поверхня астероїда значно прогрівається в середині дня, саме тоді відбулися три основні події. Внаслідок цієї зміни температури породи можуть почати розтріскуватися і руйнуватися, і зрештою частинки можуть викидатись з поверхні. Цей цикл відомий як розрив від термічного напруження.

Вивільнення води також може пояснити активність астероїда. Коли заблоковані водою глини Бенну нагріваються, вода може почати виділятися і створювати тиск. Цілком можливо, що в міру наростання тиску в тріщинах і порах валунів, звідки виділяється поглинена вода, поверхня може збудитися, що призведе до появи частинок.

Але природа не завжди пояснюється просто. "Можливо, спрацьовує більше ніж один із цих можливих механізмів", - каже Стів Чеслі, автор наукової статті та старший науковий співробітник Лабораторії реактивного руху НАСА в Пасадені, Каліфорнія. "Наприклад, термічний розрив може роздробити поверхневий матеріал на невеликі шматочки, що значно полегшує дію метеороїдних ударів на викид гальки у космос", - розповів він.

Якщо термічний розрив, удари метеороїда або вони обидва є насправді причинами цих подій викидання, то це явище, ймовірно, відбувається на всіх малих астероїдах, оскільки всі вони відчувають ці механізми. Однак, якщо вивільнення води є причиною цих викидів, то це явище було б специфічним для астероїдів, які містять насичені водою мінерали, як Бенну.

Активність Бенну буде більш зрозумілою, коли зразок буде зібраний і доставлений на Землю для вивчення. Більшість викинутих частинок досить маленькі, щоб їх по одній зібрати за допомогою механізму збору проб космічного апарату, що означає, що повернений зразок, можливо, міститиме якийсь матеріал, який був викинутий і повернутий на поверхню Бенну. Визначення того, що конкретна частинка була викинута та повернута на Бенну, може бути науковим подвигом, подібним пошуку голки в копиці сіна. Однак матеріал, доставлений на Землю з Бенну, майже напевно покращить наше розуміння астероїдів і того, чим вони відрізняються і схожі, навіть якщо явище викиду частинок продовжить залишатися таємницею.

Збір зразку запланований на літо 2020 року, а доставка його на Землю - у вересні 2023 року.

Фото: NASA/Goddard/University of Arizona/Lockheed Martin

Астероїд Бенну, код 101955, має майже сфероїдальну форму, середній радіус 246 метрів, період обертання навколо Сонця становить приблизно 1,2 року. Оціночна маса – 60-78 мільярдів кілограм.

Бенну – потенційно небезпечний для нашої планет об’єкт, з шансом один-на-2700 врізатися в Землю між 2175 та 2199 роками. Очікувана кінетична енергія від зіткнення - 1200 мегатонн в тротиловому еквіваленті.

Апарат OSIRIS-Rex прибув до астероїда наприкінці 2018 року.

Читайте ще цікаві новини про космос.