Japońscy i amerykańscy naukowcy, korzystający z danych przesłanych przez sondy Hayabusa2 i OSIRIS-REx, odsłaniają tajemnice kosmicznych kup gruzu, planetoid Ryugu i Bennu. Ryugu, badana przez japońską sondę Hayabusa2, okazuje się zaskakująco sucha. Niemal dwukrotnie mniejsza Bennu, wokół której krąży OSIRIS-REx, ma znacznie bardziej nieregularną powierzchnię, niż się spodziewano. W obu przypadkach badania mają pomóc w rozszerzeniu naszej wiedzy o przeszłości i przyszłości Układu Słonecznego, w tym dostarczyć informacji o początkach życia i grożących nam niebezpieczeństwach.

Cząsteczki pyłu emitowane z planetoidy Bennu /NASA/Goddard/University of Arizona/Lockheed Martin /Materiały prasowe

Zespół badaczy pod kierunkiem naukowców z University of Colorado w Boulder opublikował na łamach „Nature Astronomy” serię prac, opisujących niezwykłe właściwości planetoidy Bennu, która od 3 grudnia 2018 roku pozostaje pod baczną obserwacją sondy OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer). Pojazd okrążył już kosmiczny obiekt kilkadziesiąt razy, monitorując jego powierzchnię i otoczenie, przesyłając dane na temat jego rozmiarów, gęstości i masy. Według badaczy z Southwest Research Institute powierzchnia Bennu jest starsza, niż się spodziewano, na razie jej wiek ograniczono do szerokiego przedziału od 100 milionów do miliarda lat.

Bennu wygląda jak wirujący bączek o średnicy niespełna pół kilometra, jego masa sięga 73 milionów ton. Prędkość kątowa ruchu jest dość wysoka, planetoida dokonuje pełnego obrotu wokół swojej osi w ciągu zaledwie 4 godzin. To sprawia, że materiał tworzący Bennu jest w stanie delikatnej równowagi miedzy ściągającą go do środka siłą grawitacji i siłą bezwładności, wypychającą go na zewnątrz. To może mieć istotne znaczenie dla dalszych losów obiektu, który potencjalnie mógłby w przyszłości stanowić zagrożenie dla Ziemi.

Kiedy taki obiekt wiruje, podlega działaniu spajającej go siły grawitacji i dążącej do jego rozerwania siły odśrodkowej – mówi szef zespołu naukowego, prof. Daniel Scheeres z UC Department of Aerospace Engineering Sciences. Badacze zauważyli, że pod wpływem promieniowania słonecznego Bennu wiruje coraz szybciej. To może w końcu doprowadzić do tego, że jej materiał ucieknie w otwartą przestrzeń kosmiczną.

Fragment powierzchni południowej półkuli Bennu, na którym widać pokrywające ją głazy. Ten jasny, w centrum obrazu, ma ponad 7 metrów szerokości. /NASA/Goddard/University of Arizona /Materiały prasowe

Badanie siły grawitacji z pomocą czułej aparatury sondy ma kluczowe znaczenie dla misji pobrania próbki gruntu, która jest zasadniczym celem lotu OSIRIS-REx. W 2020 roku pojazd ma zbliżyć się do powierzchni Bennu na kilkadziesiąt centymetrów i z pomocą odpowiedniego ramienia pobrać nieco materiału. By można było tego bezpiecznie dokonać, trzeba wiedzieć o warunkach tam panujących praktycznie wszystko. Ten materiał ma potem, w 2023 roku, trafić na Ziemię.

Obserwacje OSIRIS-REx przyniosły już zaskakujące informacje o cząsteczkach pyłu, które są z powierzchni Bennu wyrzucane. Okazało się też, że sama powierzchnia jest znacznie bardziej nieregularna, niż przewidywano. To może całą operację pobrania próbki utrudnić, ale daje naukowcom okazję do badania czegoś, czego się nie spodziewali. Trwające już przez parę miesięcy obserwacje wykazały, że część wyrzuconych cząsteczek pyłu opuszcza otoczenie Bennu, ale są i takie, które utrzymują się w pobliżu, a nawet – pod wpływem grawitacji – spadają na planetoidę z powrotem.

Obraz termiczny planetoidy Ryugu /© 2019 Seiji Sugita et al., Science /Materiały prasowe

Japońscy naukowcy, na podstawie danych przesłanych przez sondę Hayabusa2, opublikowali w czasopiśmie „Science” trzy prace naukowe. Analiza rozmiarów, masy i rotacji planetoidy Ryugu wskazuje, że jej gęstość jest zaskakująco niska. To wskazuje na jej podobieństwo do… kupy gruzu, również przypominającej wirujący bączek. Powierzchnia planetoidy jest bardzo ciemna i – ku zaskoczeniu badaczy – bardzo uboga w wodę. Badania wskazują na jej podobieństwo do klasy znajdywanych na Ziemi meteorytów zwanych chondrytami węglistymi. Wstępne analizy możliwego pochodzenia Ryugu wskazują na to, że planetoida ma około 100 milionów lat i uformowała się z „gruzu” powstałego w wyniku kosmicznej kolizji, być może wyrwanego z jakiegoś większego obiektu, prawdopodobnie również ubogiego w wodę.

Misja sondy Hayabusa2 rozpoczęła się 3 grudnia 2014 roku startem z Tanegashima Space Center. Próbnik dotarł do Ryugu zgodnie z planem, 27 czerwca 2018 roku. I w tym przypadku sonda ma zanieść na Ziemię próbki materiału planetoidy. Potwierdzone z pomocą zarówno obserwacji w świetle widzialnym, jak i bliskiej podczerwieni informacje o braku wody mają dla astronomów istotne znaczenie. Według jednej z teorii wodę na Ziemię miały przynieść właśnie spadające planetoidy i komety, fakt, że są wśród nich obiekty tak suche, jak Ryugu może sprawić, że tę teorię trzeba będzie nieco zmodyfikować. To ma oczywiście istotne znaczenie dla badań pochodzenia życia na Ziemi i poszukiwań jego śladów na innych planetach i księżycach.

Oś obrotu Ryugu. Strzałkami oznaczono wieksze formy terenu, m.im. równikowy grzbiet /© 2019 Seiji Sugita et al., Science /Materiały prasowe

Zarówno amerykańska, jak i japońska agencja kosmiczna podkreślają, że misje sond Hayabusa2 i OSIRIS-REx nie konkurują ze sobą, wręcz przeciwnie, wymieniają się informacjami, które mogą pomóc w badaniach tych tajemniczych obiektów Układu Słonecznego. Ryugu i Bennu są do siebie pod wieloma względami podobne, są równie czarne, szybko wirują, ich powierzchnię pokrywają duże głazy. Tym co oba obiekty różni, jest ilość wody, na Ryugu zdecydowanie mniejsza. Jeśli mimo ogólnego podobieństwa jedna z cech je zdecydowanie różni, można spodziewać się, że proces ich powstawania był odmienny. Zrozumienie tej różnicy powinno rozszerzyć naszą wiedzę o różnych obiektach Układu Słonecznego i o tym, jaki mógł być ich wpływ na naszą planetę.

 

 

 

Źródło: rmf24, PhysOrg