Asteroiden Bennu kan have været hjemsted for gamle vandstrømme

Et mosaikbillede af asteroiden Bennu, taget af NASAs OSIRIS-REx rumfartøj fra 24 kilometers afstand. NASA/Goddard/University of Arizona

Forud for et forsøg den 20. oktober på at bringe udenjordiske sten fra en asteroide kaldet Bennu til Jorden, har NASAs OSIRIS-REx-mission leveret ny indsigt i dens kemi og geologi.

Bennu, der i øjeblikket er over 321 millioner kilometer fra Jorden, blev udvalgt til undersøgelse, fordi det er en kulstofholdig kondritisk bjergart - rig på organiske stoffer og menes at være dannet i solsystemets tidlige, iltrige dage. At forstå Bennus fysiske sammensætning, og hvordan den blev skåret ud i sin 500 meter lange form, kan hjælpe os med at forstå, hvordan asteroider blev dannet dengang, og hvordan solsystemet var i sin vorden.

Om blot et par uger vil OSIRIS-REx forsøge en dristig manøvre for at indsamle en prøve af murbrokker og små sten fra Bennus overflade og bringe det til Jorden, så videnskabsmænd kan studere det. Siden december 2018 , rumfartøjet har kredset omkring Bennu på omkring en kilometers afstand og studeret det med en række instrumenter. Prøvesamlingen er dog missionens markeringsbegivenhed.

Måske som optakt til dette forsøg, har forskere netop offentliggjort en række nye undersøgelser om Bennus geokemi i dag i tidsskrifterne Science og Science Advances, der giver nogle af de største afsløringer til dato. Her er de mest overbevisende.

Bennus vandige historie

I den første naturvidenskabelige studie , brugte forskerne billeder i høj opløsning taget af OSIRIS-Rex, samt spektroskopi (som involverer analyse af elektromagnetiske bølger udsendt fra Bennu for at bestemme dens kemi), for bedre at forstå sammensætningen og historien af ​​asteroidens Nightingale kraterregion, hvor prøven vil blive indsamlet.

De fandt ud af, at kampesten i dette område viste lyse årer, smalle i bredden, men omkring en meter lange, svarende til hvad der findes i andre kulstofholdige kondritiske meteoritter, der er landet på Jorden. I de tilfælde indikerer årerne, at klippen engang havde interageret med strømmende vand.

Så naturligt for Bennu tyder årerne på, at vand strømmede gennem denne asteroide meget tidligt i solsystemets historie, siger Hannah Kaplan , en planetarisk videnskabsmand med NASAs Goddard Space Flight Center i Maryland og hovedforfatteren af ​​undersøgelsen. Ud fra venernes størrelse vurderer forskerne, at der var et system med væskestrøm, der strakte sig kilometer i størrelse tilbage, da Bennu var en del af en meget større forældrekrop. Disse vandstrømme kunne have varet i op til millioner af år. Lignende fænomener forekom sandsynligvis også på mange andre kulstofholdige kondritiske asteroider.

Kulstof, kulstof overalt

Endnu en videnskabsundersøgelse brugt infrarød spektroskopi til at demonstrere, hvor udbredte kulstofholdige mineraler og hydrerede lermineraler var på tværs af Bennus overflade. Ifølge Amy Simon , en planetarisk videnskabsmand ved NASAs Goddard Space Flight Center og hovedforfatteren af ​​denne undersøgelse, findes disse mineraler over hele Bennu (selvom de er særligt koncentreret i specifikke kampesten). Det er meget gode nyheder, da det betyder, at vi skal finde begge [materialer] i vores returnerede prøver, siger hun.

Forskere mener, at Bennu er dannet af murbrokkerne af en kollision, som dens moderkrop oplevede i vores solsystems vigtigste asteroidebælte. De rester, der kom sammen, da Bennu hurtigt migrerede ud til en bane tættere på Jorden. Ifølge Simon kan denne proces være en måde, hvorpå små asteroidelegemer leverede organiske og hydrerede mineraler til det indre solsystem, hvor de senere blev en del af planeter som Jorden.

Sjældne sten findes i overflod

En undersøgelse offentliggjort i Science Advances brugte infrarøde kameraer til at undersøge de kampesten og sten, der udgør Bennus murbrokker-bunke struktur. Resultaterne afslører, at to typer sten er almindelige på Bennu, men den ene type er meget mere porøs og sprød end sten fundet på Jorden, månen eller Mars. Det er sandsynligt, at vi ikke har lignende eksemplarer i meteoritsamlinger på Jorden, fordi Bennus klipper sandsynligvis er for svage til at overleve atmosfærisk indtrængen, siger Ben Rozitis , en forsker ved Open University i Storbritannien og hovedforfatteren af ​​denne undersøgelse. Det er sandsynligt, at OSIRIS-REx vil bringe asteroideprøver tilbage, som ikke tidligere er undersøgt af forskere i laboratoriet.

Forvitring af elementerne

Ting i rummet kan forvitre ligesom på Jorden - kun derude er de vigtigste kræfter at regne med solvinde og granulært stof som mikrometeoritter. Daniella DellaGiustina , en forsker ved University of Arizona, ledede en studie i naturvidenskab der så på tegn på denne forvitring på Bennu.

Som det viser sig, er forvitring en mærkelig proces på Bennu. Mens de fleste andre asteroider og månen bliver mørkere (eller rødmer), når de bliver forvitret, bliver Bennu faktisk lysere (eller bliver mere blå). Det fortæller os, at noget ved Bennus overflade er ret anderledes end andre planetariske objekter, vi har observeret, siger DellaGiustina. Jo mørkere overfladen på Bennu er, jo bedre bevaret skal området være. Tilfældigvis er Nightingale et af de mørkeste områder i Bennu, hvilket betyder, at det kan være en uforstyrret registrering af nogle af de ældste aktiviteter i solsystemet.

Spil med svag tyngdekraft

Endnu en undersøgelse i Science Advances fokuseret på at karakterisere Bennus svage gravitationsfelt ved at observere bevægelsen af ​​OSIRIS-REx, mens den kredsede om asteroiden, samt adfærden af korn af snavs på størrelse med småsten udstødt fra overfladen . Målingerne tyder på, at asteroidens murbrokker er ujævnt fordelt langs dens overflade og er især let ved asteroidens ækvator. Disse data giver mening med modeller, der tyder på, at Bennu havde en periode med hurtig rotation på et tidspunkt i sin historie (en hypotese understøttet af en anden Science Advances undersøgelse , ser på den halvkugleformede asymmetri af Bennu).

Selvom de nuværende målinger ikke endegyldigt løser alle vores spørgsmål om, hvordan murbrokker-asteroider udvikler sig, indsnævrer de udvalget af muligheder betydeligt og vil give mere fokus på vores fremtidige undersøgelser, både teoretiske og in situ, siger D.J. Scheeres , en rumfartsingeniør ved University of Colorado, Boulder, og hovedforfatteren af ​​undersøgelsen.

Scheeres tilføjer, at undersøgelsen også validerer en ny forskningsteknik til at vurdere en lille krops gravitationsfelt ved at studere de partikler, den udstøder. Fremtidige missioner til andre asteroider kan nu bygge videre på denne metode og forsøge at gøre den hurtigere og mere præcis.

skjule