Il veicolo spaziale OSIRIS-REx della NASA è arrivato all'asteroide Bennu nel dicembre 2018 e, appena una settimana dopo, ha scoperto qualcosa di insolito su Bennu: l'asteroide stava espellendo particelle nello spazio.
La telecamera di navigazione del veicolo spaziale per primo ha individuato le particelle, ma inizialmente gli scienziati hanno pensato che fossero solo stelle sullo sfondo. Dopo un esame più attento, il team di OSIRIS-REx si è reso conto che erano particelle di roccia e temevano che potessero rappresentare un pericolo.
Gli asteroidi che stanno perdendo massa sono chiamati "asteroidi attivi" e talvolta "comete della cintura principale". A volte lasciano tracce transitorie di polvere e detriti che sembrano la coda di una cometa. Quando furono osservati per la prima volta questi tipi di asteroidi, gli astronomi pensarono che la pista fosse fatta di ghiaccio che si scioglieva, come la coda di una cometa. Ma ora sappiamo che esistono diversi meccanismi che possono causare l'attivazione di un asteroide.
Gli astronomi non hanno trovato molti asteroidi attivi e molti di loro stanno perdendo così tanto materiale che è visibile nei telescopi. La maggior parte degli asteroidi sono stabili e, in effetti, Bennu sembrava essere un asteroide inattivo nelle osservazioni basate sulla Terra. Naturalmente, gli scienziati che lavorano con OSIRIS-REx volevano saperne di più e inciampare su uno con il veicolo spaziale ha rappresentato un'opportunità non pianificata per studiare da vicino uno di questi asteroidi.
"Questa è una grande opportunità per espandere la nostra conoscenza di come si comportano gli asteroidi."
Prof. Dante Lauretta, Capo investigatore, Missione OSIRIS-REx.
"Tra le molte sorprese di Bennu, le espulsioni di particelle hanno suscitato la nostra curiosità e abbiamo trascorso gli ultimi mesi a indagare su questo mistero", ha dichiarato Dante Lauretta, investigatore principale di OSIRIS-REx presso l'Università dell'Arizona, Tucson. "Questa è una grande opportunità per espandere la nostra conoscenza di come si comportano gli asteroidi", ha detto in un comunicato stampa.
Esistono varie cause per asteroidi attivi come Bennu. Ghiaccio sublimante, impatti, instabilità rotazionale, fratture termiche e repulsione elettrostatica sono alcuni di questi. In un articolo pubblicato su Science il 6 dicembre, Lauretta e altri scienziati hanno presentato i risultati delle loro osservazioni sulla perdita di massa di Bennu. L'articolo è intitolato "Episodi di espulsione di particelle dalla superficie dell'asteroide attivo (101955) Bennu".
Il titolo del documento chiarisce che queste espulsioni di particelle sono episodiche piuttosto che continue. Il team si è concentrato sui tre più grandi episodi di espulsione delle particelle il 6 gennaio, il 19 gennaio e l'11 febbraio. Il più grande evento si è tenuto il 6 gennaio quando OSIRIS-REx ha visto circa 200 particelle uscire da Bennu. Complessivamente, le particelle hanno viaggiato a circa 3 metri (6 piedi) al secondo e avevano dimensioni comprese tra meno di un pollice e 4 pollici (10 cm.)
Ognuno dei tre si è verificato in diverse posizioni sulla superficie dell'asteroide. Uno si è verificato nell'emisfero meridionale e due vicino all'equatore. Si sono verificati tutti a metà giornata e non sembra esserci nulla di straordinario nei luoghi.
Dopo essere stato espulso da Bennu, una delle due cose accadde alle particelle: o orbitarono per un breve periodo di diversi giorni prima di ricadere sulla superficie dell'asteroide, o furono espulsi nello spazio.
Dopo aver studiato l'espulsione delle particelle, il team ha eliminato alcune cause e si è stabilito su tre potenziali cause: impatti di meteoroidi, frattura da stress termico o rilascio di vapore acqueo.
Il quartiere di Bennu è un po 'un posto affollato, con un sacco di piccole rocce spaziali che sfrecciano intorno. Una possibilità è che queste rocce stessero colpendo Bennu fuori dalla vista di OSIRIS-REx e scuotendo le particelle, facendole cadere in orbita o nello spazio.
La frattura termica potrebbe anche spiegare le particelle. Il periodo di rotazione di Bennu è di 4,3 ore e la temperatura superficiale dell'asteroide varia ampiamente durante quel periodo. I tre principali eventi di espulsione delle particelle sono stati tutti nel pomeriggio, quando la temperatura sale da bassi freddi notturni a massimi diurni. Questi sbalzi di temperatura potrebbero causare la rottura della roccia e l'espulsione di particelle.
O potrebbe essere il rilascio di acqua. Bennu contiene significative argille idrorepellenti e il riscaldamento diurno potrebbe causarne l'espansione, creando pressione durante il tentativo di fuga. Quella pressione può accumularsi nelle fessure e negli spazi vuoti nella roccia, agitando la roccia e liberando particelle indotte e permettendo loro di fuggire.
Certo, la risposta potrebbe non essere una di queste. È possibile che vi siano più ragioni per la superficie attiva di Bennu.
"Potrebbe essere che più di uno di questi possibili meccanismi sia in gioco", ha affermato Steve Chesley, autore del documento e Senior Research Scientist presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California. "Ad esempio, la frattura termica potrebbe tagliare la materiale di superficie in piccoli pezzi, rendendo molto più facile per gli impatti di meteoroidi lanciare sassolini nello spazio. "
Che cosa questo significhi per altri asteroidi non è ancora certo. Bennu contiene acqua, ma non tutti gli asteroidi. Quindi, se il rilascio di acqua lo sta causando, gli scienziati non possono trarre alcuna conclusione sugli asteroidi "secchi". Ma se il rilascio di particelle è causato da impatti di meteoroidi e / o fratture termiche, è possibile che questa perdita di particelle su piccola scala avvenga su tutti gli asteroidi di piccole dimensioni.
Nell'estate del 2020, OSIRIS-REx raccoglierà un campione da Bennu e lo restituirà sulla Terra entro il 2023. Queste particelle che sono state espulse e poi restituite all'asteroide sono abbastanza piccole da essere prelevate durante il campionamento, quindi è possibile che alcuni tornino sulla Terra . Sarà difficile accertare se uno qualsiasi dei campioni viene espulso materiale, ma non impossibile. In alcuni casi, possiamo saperne di più sugli asteroidi attivi e su ciò che provoca l'espulsione delle particelle dal campione.
Nel frattempo, OSIRIS-REx sarà a Bennu per molto tempo, studiandolo con la sua suite di strumenti scientifici. Impareremo ancora molto sull'asteroide prima di raccogliere qualsiasi campione. Forse ci saranno più sorprese.
Di Più:
- Comunicato stampa: la missione OSIRIS-REx della NASA spiega gli eventi misteriosi delle particelle di Bennu
- Research Paper: episodi di espulsione di particelle dalla superficie dell'asteroide attivo (101955) Bennu
- Documento 2012: GLI ASTEROIDI ATTIVI
