Asteroiden Bennu kan ha varit hem för gamla vattenflöden

En mosaikbild av asteroiden Bennu, tagen av NASA:s rymdfarkost OSIRIS-REx på 24 kilometers avstånd. NASA/Goddard/University of Arizona

Inför ett försök den 20 oktober att föra utomjordiska stenar från en asteroid kallad Bennu till jorden, har NASA:s OSIRIS-REx-uppdrag levererat nya insikter om dess kemi och geologi.

Bennu, för närvarande över 321 miljoner kilometer från jorden, valdes ut för studier eftersom det är en kolhaltig kondritisk bergart – rik på organiskt material och tros ha bildats under de tidiga, syrerika dagarna i solsystemet. Att förstå Bennus fysiska sammansättning, och hur den ristades in i sin 500 meter långa form, kan hjälpa oss att förstå hur asteroider bildades då och hur solsystemet såg ut i sin linda.

Om bara några veckor kommer OSIRIS-REx att försöka en djärv manöver för att samla ett prov av spillror och små stenar från Bennus yta och föra det till jorden för forskare att studera. Sedan december 2018 , rymdfarkosten har kretsat runt Bennu på ungefär en kilometers avstånd och studerat den med en mängd instrument. Provsamlingen är dock uppdragets tältevenemang.

Kanske som ett förspel till detta försök publicerade forskare just ett antal nya studier om Bennus geokemi i dag i tidskrifterna Science och Science Advances, vilket ger några av de största avslöjanden hittills. Här är de mest övertygande.

Bennus vattniga historia

I den första vetenskapsstudien , använde forskare högupplösta bilder tagna av OSIRIS-Rex, såväl som spektroskopi (som involverar analys av elektromagnetiska vågor som emitteras från Bennu för att bestämma dess kemi), för att bättre förstå sammansättningen och historien för asteroidens Nightingale kraterregion, där provet kommer att samlas in.

De fann att stenblock i detta område visade ljusa ådror, smala i bredd men ungefär en meter långa, liknande det som finns i andra kolhaltiga kondritiska meteoriter som har landat på jorden. I de fallen tyder venerna på att berget en gång hade interagerat med strömmande vatten.

Så naturligt, för Bennu, tyder venerna på att vatten strömmade genom denna asteroid mycket tidigt i solsystemets historia, säger Hannah Kaplan , en planetforskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Maryland och huvudförfattaren till studien. Utifrån venernas storlek uppskattar forskarna att det fanns ett system med vätskeflöde som sträckte sig kilometer i storlek tillbaka när Bennu var en del av en mycket större föräldrakropp. Dessa vattenflöden kunde ha pågått i upp till miljoner år. Liknande fenomen inträffade sannolikt även på många andra kolhaltiga kondritiska asteroider.

Kol, kol överallt

Ännu en vetenskapsstudie använde infraröd spektroskopi för att visa hur utbredda kolhaltiga mineraler och hydratiserade lermineraler fanns över Bennus yta. Enligt Amy Simon , en planetforskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center och huvudförfattaren till denna studie, dessa mineraler finns över hela Bennu (även om de är särskilt koncentrerade i specifika stenblock). Detta är mycket goda nyheter, eftersom det betyder att vi borde hitta båda [materialen] i våra returnerade prover, säger hon.

Forskare tror att Bennu bildades från spillrorna efter en kollision som dess moderkropp upplevde i vårt solsystems huvudsakliga asteroidbälte. Resterna som kom ihop när Bennu snart migrerade ut till en omloppsbana närmare jorden. Enligt Simon kan denna process vara ett sätt som små asteroidkroppar levererade organiska och hydratiserade mineraler till det inre solsystemet, där de senare blev en del av planeter som jorden.

Sällsynta stenar finns i överflöd

En studie publicerad i Science Advances använde infraröda kameror för att undersöka stenblocken och stenarna som utgör Bennus stenhögstruktur. Fynden avslöjar att två typer av stenar är vanliga på Bennu, men en typ är mycket mer porös och spröd än stenar som finns på jorden, månen eller Mars. Det är troligt att vi inte har liknande exemplar i meteoritsamlingar på jorden, eftersom Bennus stenar sannolikt är för svaga för att överleva atmosfäriskt inträde, säger Ben Rozitis , en forskare vid Open University i Storbritannien och huvudförfattaren till denna studie. Det är troligt att OSIRIS-REx kommer att ta tillbaka asteroidprover som inte tidigare studerats av forskare i laboratoriet.

Vitrar elementen

Saker i rymden kan försvinna precis som de gör på jorden - bara där ute, de viktigaste krafterna att räkna med är solvindar och granulär materia som mikrometeoriter. Daniella DellaGiustina , en forskare vid University of Arizona, ledde en studera i naturvetenskap som tittade på tecken på denna vittring på Bennu.

Som det visar sig är vittring en märklig process på Bennu. Medan de flesta andra asteroider och månen mörknar (eller rodnar) när de blir vittrade, blir Bennu faktiskt ljusare (eller blir blåare). Det säger oss att något med Bennus yta skiljer sig ganska mycket från andra planetariska objekt vi har observerat, säger DellaGiustina. Ju mörkare yta på Bennu, desto bättre bevarad bör området vara. Det råkar vara att näktergalen är ett av de mörkaste områdena i Bennu, vilket betyder att det kan vara en ostörd registrering av några av de äldsta aktiviteterna i solsystemet.

Svag gravitation spel

Ytterligare en studie i Science Advances fokuserat på att karakterisera Bennus svaga gravitationsfält genom att observera rörelsen hos OSIRIS-REx när den kretsade om asteroiden, såväl som beteendet hos småstenstora korn av skräp som kastas ut från dess yta . Mätningarna tyder på att asteroidens bråtehög är ojämnt fördelad längs dess yta och är särskilt lätt vid asteroidens ekvator. Dessa data är vettiga med modeller som tyder på att Bennu hade en period av snabb rotation någon gång i sin historia (en hypotes som stöds av en annan Science Advances-studie , tittar på den hemisfäriska asymmetrin hos Bennu).

Även om de aktuella mätningarna inte definitivt löser alla våra frågor om hur asteroider med bråtehögar utvecklas, begränsar de avsevärt utbudet av alternativ och kommer att ge mer fokus på våra framtida undersökningar, både teoretiska och in situ, säger D.J. Scheeres , en flygingenjör vid University of Colorado, Boulder, och huvudförfattaren till studien.

Scheeres tillägger att studien också validerar en ny forskningsteknik för att bedöma en liten kropps gravitationsfält genom att studera partiklarna som den stöter ut. Framtida uppdrag till andra asteroider kan nu bygga vidare på denna metod och försöka göra den snabbare och mer exakt.

Dölj