211service.com
Asteroïde Bennu was mogelijk de thuisbasis van oude waterstromen
Een mozaïekafbeelding van asteroïde Bennu, gemaakt door NASA's OSIRIS-REx-ruimtevaartuig vanaf 24 kilometer afstand. NASA/Goddard/Universiteit van Arizona
Voorafgaand aan een poging van 20 oktober om buitenaardse rotsen van een asteroïde genaamd Bennu naar de aarde te brengen, heeft NASA's OSIRIS-REx-missie nieuwe inzichten opgeleverd in de chemie en geologie ervan.
Bennu, momenteel meer dan 321 miljoen kilometer van de aarde verwijderd, werd gekozen voor studie omdat het een koolstofhoudend chondritisch gesteente is - rijk aan organische stoffen, en waarvan wordt aangenomen dat het is gevormd in de vroege, zuurstofrijke dagen van het zonnestelsel. Als we de fysieke samenstelling van Bennu begrijpen, en hoe deze in zijn 500 meter lange vorm is uitgehouwen, kunnen we begrijpen hoe asteroïden destijds werden gevormd en hoe het zonnestelsel eruitzag in de kinderschoenen.
Over slechts een paar weken zal OSIRIS-REx een gedurfde manoeuvre proberen om een monster van puin en klein gesteente van het oppervlak van Bennu te verzamelen en naar de aarde te brengen zodat wetenschappers het kunnen bestuderen. Sinds december 2018 , het ruimtevaartuig cirkelt rond Bennu van ongeveer een kilometer of zo weg en bestudeert het met een hele reeks instrumenten. De monsterverzameling is echter het grote evenement van de missie.
Misschien als een opmaat voor deze poging, hebben onderzoekers zojuist een aantal nieuwe onderzoeken gepubliceerd over de geochemie van Bennu vandaag in de tijdschriften Science en Science Advances, met enkele van de grootste onthullingen tot nu toe. Hier zijn de meest overtuigende.
Bennu's waterige geschiedenis
In de eerste wetenschapsstudie , gebruikten wetenschappers afbeeldingen met een hoge resolutie die zijn gemaakt door OSIRIS-Rex, evenals spectroscopie (waarbij de elektromagnetische golven worden geanalyseerd die door Bennu worden uitgezonden om de chemie ervan te bepalen), om de samenstelling en geschiedenis van het Nightingale-kratergebied van de asteroïde, waar het monster zal worden verzameld.
Ze ontdekten dat rotsblokken in dit gebied heldere aderen vertoonden, smal in breedte maar ongeveer een meter lang, vergelijkbaar met wat wordt gevonden in andere koolstofhoudende chondritische meteorieten die op aarde zijn geland. In die gevallen geven de aderen aan dat het gesteente ooit in contact was geweest met stromend water.
Dus natuurlijk, voor Bennu, suggereren de aderen dat er al heel vroeg in de geschiedenis van het zonnestelsel water door deze asteroïde stroomde, zegt Hannah Kaplan , een planetaire wetenschapper bij NASA's Goddard Space Flight Center in Maryland en de hoofdauteur van de studie. Uit de grootte van de aderen schatten de onderzoekers dat er een systeem van vloeistofstroom was dat kilometers groot was toen Bennu deel uitmaakte van een veel groter ouderlichaam. Deze waterstromen kunnen tot miljoenen jaren hebben geduurd. Soortgelijke verschijnselen hebben zich waarschijnlijk ook voorgedaan op veel andere koolstofhoudende chondritische asteroïden.
Koolstof, overal koolstof
Nog een wetenschappelijke studie gebruikte infraroodspectroscopie om aan te tonen hoe wijdverbreid koolstofhoudende mineralen en gehydrateerde kleimineralen waren over het oppervlak van Bennu. Volgens Amy Simon , een planetaire wetenschapper bij NASA's Goddard Space Flight Center en de hoofdauteur van deze studie, worden deze mineralen overal in Bennu gevonden (hoewel ze vooral geconcentreerd zijn in specifieke rotsblokken). Dit is heel goed nieuws, want het betekent dat we beide [materialen] in onze geretourneerde monsters zouden moeten vinden, zegt ze.
Wetenschappers denken dat Bennu gevormd is uit het puin van een botsing die zijn moederlichaam heeft meegemaakt in de belangrijkste asteroïdengordel van ons zonnestelsel. De overblijfselen die samenkwamen toen Bennu migreerde snel naar een baan dichter bij de aarde. Volgens Simon kan dit proces een manier zijn waarop kleine asteroïdelichamen organische stoffen en gehydrateerde mineralen aan het binnenste zonnestelsel afleverden, waar ze later deel gingen uitmaken van planeten zoals de aarde.
Zeldzame rotsen in overvloed
Een studie gepubliceerd in Science Advances gebruikte infraroodcamera's om de keien en rotsen te onderzoeken die de puinhoopstructuur van Bennu vormen. De bevindingen onthullen dat twee soorten gesteente veel voorkomen op Bennu, maar één type is veel poreuzer en brozer dan gesteente op aarde, de maan of Mars. Het is waarschijnlijk dat we geen vergelijkbare exemplaren hebben in meteorietcollecties op aarde, omdat de rotsen van Bennu waarschijnlijk te zwak zijn om atmosferische toegang te overleven, zegt Ben Rozitis , een onderzoeker aan de Open University in het VK en de hoofdauteur van deze studie. Het is waarschijnlijk dat OSIRIS-REx asteroïde-monsters zal terugbrengen die niet eerder door wetenschappers in het laboratorium zijn bestudeerd.
De elementen doorstaan
Dingen in de ruimte kunnen verweren, net als op aarde - alleen daarbuiten zijn de belangrijkste krachten om rekening mee te houden zonnewinden en korrelige materie zoals micrometeorieten. Daniella Della Giustina , een onderzoekswetenschapper aan de Universiteit van Arizona, leidde een studeren in de wetenschap die naar tekenen van deze verwering op Bennu keek.
Het blijkt dat verwering een vreemd proces is op Bennu. Terwijl de meeste andere asteroïden en de maan donkerder (of rood) worden als ze verweerd worden, wordt Bennu juist helderder (of blauwer). Het vertelt ons dat iets aan het oppervlak van Bennu heel anders is dan andere planetaire objecten die we hebben waargenomen, zegt DellaGiustina. Hoe donkerder het oppervlak op Bennu, hoe beter dat gebied bewaard zou moeten blijven. Het is gewoon zo dat Nightingale een van de donkerste gebieden van Bennu is, wat betekent dat het een ongestoord verslag kan zijn van enkele van de oudste activiteiten in het zonnestelsel.
Zwak zwaartekrachtspel
Een andere studie in Science Advances gericht op het karakteriseren van Bennu's zwakke zwaartekrachtsveld door de beweging van OSIRIS-REx te observeren terwijl deze om de asteroïde draaide, evenals het gedrag van puinkorrels ter grootte van kiezelstenen die van het oppervlak worden uitgestoten . De metingen suggereren dat de puinhoop van de asteroïde ongelijkmatig is verdeeld over het oppervlak en vooral licht is op de evenaar van de asteroïde. Deze gegevens zijn logisch met modellen die suggereren dat Bennu op een bepaald moment in zijn geschiedenis een periode van snelle rotatie had (een hypothese ondersteund door nog een Science Advances-studie , kijkend naar de halfronde asymmetrie van Bennu).
Hoewel de huidige metingen niet al onze vragen definitief oplossen over hoe puinhopen asteroïden evolueren, verkleinen ze het scala aan opties aanzienlijk en zullen ze meer focus bieden op ons toekomstige onderzoek, zowel theoretisch als in situ, zegt D.J. Scheeres , een ruimtevaartingenieur aan de Universiteit van Colorado, Boulder, en de hoofdauteur van de studie.
Scheeres voegt eraan toe dat de studie ook een nieuwe onderzoekstechniek valideert voor het beoordelen van het zwaartekrachtveld van een klein lichaam door de deeltjes te bestuderen die het uitwerpt. Toekomstige missies naar andere asteroïden kunnen nu voortbouwen op deze methode en proberen deze sneller en nauwkeuriger te maken.