Po przeanalizowaniu danych zebranych w październiku 2020 roku przez sondę OSIRIS-REx, gdy ta pobrała próbkę z asteroidy Bennu, naukowcy doszli do wniosku, że podpowierzchniowa warstwa Bennu składa się ze słabo związanych ze sobą fragmentów skał i zwiera wiele pustych przestrzeni.
Asteroidy przemierzają w kosmosie olbrzymie odległości. Ich struktura jest jednak słabsza, niż moglibyśmy sądzić. Takie wnioski wynikają z badań przeprowadzonych przez należącą do NASA sondę OSIRIS-Rex. Pozwoliła ona na lepsze niż dotąd zrozumienie konstrukcji tego typu kosmicznych obiektów.
Opis i rezultaty badań ukazały się na łamach pisma „Science Advances” (DOI: 10.1126/sciadv.abm6229).
Cel i dotychczasowe postępy misji OSIRIS-Rex
W roku 2020 sonda OSIRIS-REx (pełna jej nazwa to Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security-Regolith Explorer) po dotarciu na powierzchnię asteroidy Bennu pobrała z jej powierzchni próbki. Przy okazji tej czynności dokonano kilku istotnych obserwacji dotyczących struktury asteroidy, ale o tym później.
Sama asteroida Bennu stanowi tak naprawdę skupisko kawałków skał o łącznej średnicy około 518 metrów, które blisko siebie utrzymuje grawitacja. Prawdopodobnie powstała w wyniku zderzania się mniejszych obiektów wchodzących w skład pasa asteroid. Podstawowym celem misji było pobranie wspomnianych próbek i powrót na Ziemię przynajmniej z 60 gramami materiału z powierzchni asteroidy. Powrót planowany jest na rok 2023.
Jak dotąd udało się zbadać właściwości termiczne asteroidy. Przyjrzano się też kraterom, co miało na celu oszacowanie porowatości struktury tego typu asteroid. Najważniejszych jednak obserwacji, które doprowadziły do wyciągnięcia wspomnianych we wstępie wniosków, dokonano w momencie pobierania próbek. Moment ten pokazał bowiem jak zachowuje się wtedy powierzchnia asteroidy. Wszystko zostało też uwiecznione na nagraniu. Próbki zostały pobrane przez mechaniczne ramię o technicznej nazwie Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM).
Struktura asteroidy słabsza, niż sądzili naukowcy
Przede wszystkim, jak wspomina Dr. Ron Ballouz z Laboratorium Fizyki Stosowanej na Uniwersytecie Johna Hopkinsa, pobranie próbek naruszyło strukturę asteroidy w tym miejscu: „niemalże każda widoczna cząstka została poruszona lub obrócona we wszystkich kierunkach”. Co prawda TAGSAM dał radę podnieść mierzącą prawie około 40,5 cm skałę, która przy tym nie pękła, ale od jej powierzchni oderwało się wiele mniejszych kawałków. Mając w pamięci, że stało się to przy wykorzystaniu stosunkowo niewielkiej siły można wysnuć z tego wniosek, że spoistość skał na Bennu jest niewielka. Zauważalna w tym kontekście była przede wszystkim skala mobilności oderwanych cząstek.
Bennu jest asteroidą, która ma strukturę gruzową. Oznacza to, że istniejące na niej siły grawitacyjne są stosunkowo słabe. Sprawia to, że szczególnie stopień zwięzłości warstwy podpowierzchniowej takiej asteroidy jest dosyć niski, ponieważ jej górne warstwy nie są w wystarczającym stopniu kompresowane.
Naukowcy wysnuli przy okazji teorię, zgodnie z którą wielkość cząstek wchodzących w skład regolitu zwiększa się wraz ze zmniejszaniem się rozmiaru asteroidy. Miałoby to być spowodowane tym, że większe cząstki utrzymują mniejsze elementy dzięki silniejszej grawitacji na powierzchni. W kontekście Bennu naukowcy stwierdzili, że objętościowo warstwa podpowierzchniowa zawiera aż dwa razy tyle próżni, ile wynosi cała objętość tej asteroidy.
Źródło: Southwest Research Institute, fot. NASA/Goddard/University of Arizona/Lockheed Martin