Nye billeder fra asteroidesonde giver spor om planetdannelse (opdatering)

Billedet viser det første billede erhvervet af det DLR-udviklede MASCAM-kamerasystem under Hayabusa2's nedstigning, kort efter adskillelse fra landingsmodulet i 41 meters højde med udsigtsretning mod sydpolen. Særligt slående er en enorm blok nær Sydpolen, som skiller sig tydeligt ud over horisontlinjen og som hedder 'Otohime Saxum'. Den er op til 100 meter høj. Kredit:Jaumann et al., Videnskab (2019)

Fotografier taget af en sonde på størrelse med en skoæske, der udforskede den jordnære asteroide Ryugu, giver nye spor om dens sammensætning, indsigt, der forventes at hjælpe videnskabsmænd med at forstå dannelsen af vores solsystem.

Den tysk-franske Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT) blev droppet af Japans Hayabusa2 rumfartøj den 3. oktober, 2018, frit fald fra en højde på 41 meter (135 fod) i seks minutter, før den ramte overfladen.

Den hoppede derefter et par gange – nåede en højde på 17 meter på det første spring – inden den faldt til ro.

Ryugu er kun 900 meter bred, så dens tyngdekraft er 66, 500 gange svagere end Jordens. Havde MASCOT været udstyret med hjul, dens fremadgående bevægelse ville have sendt den tilbage til rummet.

I stedet, den hoppede rundt på overfladen ved hjælp af den lille mængde momentum, der blev genereret af en metalsvingarm fastgjort til dens kasseformede krop, som vejede 10 kg (22 pund).

Ud over at tage temperaturaflæsninger og andre målinger, MASCOT sendte en række billeder tilbage, der viser asteroiden er dækket af to typer klipper og kampesten:mørke og ru med smuldrede overflader, der ligner blomkål, og lyse og glatte.

"Det interessante der er, det viser virkelig, at Ryugu er et produkt af en form for voldelig proces, " fortalte Ralf Jaumann fra det tyske luftrumscenter til AFP. Han er hovedforfatter på et papir, der beskriver resultaterne, offentliggjort torsdag i tidsskriftet Videnskab .

Den 3. december 2014 den japanske rumsonde Hayabusa2 påbegyndte en prøve-returmission til asteroiden (162173) Ryugu. Om bord er Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT), en lander bygget af det tyske rumfartscenter (Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt; DLR) i samarbejde med det franske rumfartsagentur CNES. Formålet med Hayabusa2-missionen er at lære mere om solsystemets oprindelse og udvikling. Da asteroider står for nogle af de mest oprindelige himmellegemer, at undersøge dem giver os et indblik i vores kosmiske fortid. Desuden, Ryugu er en jordnær asteroide, hvilket betyder, at det kan udgøre en trussel mod Jorden og skal undersøges for at reducere denne trussel. Kredit:© DLR (CC-BY 3.0)

Ryugu kan være "barn" af to forældrekroppe, der kolliderede, brød op og blev derefter trukket sammen igen af tyngdekraften, siger forskerne.

Alternativt det kunne være blevet ramt af et andet legeme, der skabte forskellige indvendige temperatur- og trykforhold, skabe de to typer materiale.

Mange af klipperne indeholder små blå og røde "indeslutninger" - materiale fanget i klippen under dens dannelse - meget som en type sjældne, urmeteoritter fundet på Jorden kaldet kulholdige kondritter.

"Dette materiale er primitivt materiale - det er det allerførste materiale i soltågen, " eller skyen af interstellart støv og gas, der dannede planeterne i vores system, sagde Jaumann.

Det andet billede af det DLR-udviklede MASCAM-kamera er rettet skråt nedad på asteroiden Ryugu og dækker områder øst for nedstigningsruten. Sammenlignet med det første billede, det er tydeligt, at MASCOT bevægede sig turbulent mod Ryugu, som forventet, dermed udfører vendinger og rollovers. Billederne viser en kæmpe sten, som optager den østlige (højre) kant af billedet og er flere snese meter lang. Nederst til venstre er MASCOTs skygge, som Solen bag landingssonden projicerer på asteroideoverfladen:MASCOT er 30 centimeter lang. Ryugu er en krop uden atmosfære, så omridserne af MASCOT er skarpe i skyggerne, der projiceres på asteroideoverfladen. Kredit:Jaumann et al., Videnskab (2019)

Hayabusa2, som startede fra Jorden i 2014 og selv landede to gange på asteroidens overflade, senest i juli, kommer hjem næste år med prøver til analyse i laboratoriet.

MASCOTs observationer giver, for første gang, oplysninger om materialets oprindelige geologiske kontekst, herunder hvordan den udsættes for temperaturændringer og hvordan den "forvitres" i rummet.

"Vi ved ikke, hvordan planeter blev dannet i begyndelsen, sagde Jaumann.

"Og for at forstå dette, (vi skal) gå til de små kroppe, disse primitive kroppe, primordial i deres historie i deres udvikling, for at forstå de første 10 til 100 millioner år med planetarisk dannelse."

Før den første kontakt med en stor sten på Ryugu, DLR's MASCAM-kamera fotograferede området af nedstigningsruten med en bagudrettet udsigt. Kredit:Jaumann et al., Videnskab (2019)

Et støvmysterium, og en fremtidig trussel?

MASCOT præsenterede også forskerne for et nyt mysterium:dets mangel på fine partikler, eller interplanetarisk støv, som normalt ville akkumulere gennem millioner af års rumforvitring.

Papiret tilbød teorier, men ingen endelige konklusioner.

Støvet kan være faldet ned i små huller i Ryugus overflade, da asteroiden blev ramt af andre kroppe.

Det femte billede optaget af det DLR-udviklede MASCAM-kamerasystem blev taget kort efter den første kontakt med jorden, kun få meter over overfladen af Ryugu. Ligesom på billederne fra højere højder, intet fint materiale, kendt som regolith, kan ses, selv i umiddelbar nærhed af overfladen. Regolith dannes på atmosfæreløse kroppe på grund af deres permanente eksponering for højenergipartikler fra rummet eller mikrometeoritter på grund af forvitring af grovere materiale til støv. I stedet, området er ekstremt robust og fyldt med skarpe blokke. Kredit:Jaumann et al., Videnskab (2019)
Billede optaget af det DLR-udviklede MASCAM-kamerasystem, taget om natten. Kredit:Jaumann et al., Videnskab (2019)

Alternativt temperaturændringer kunne have resulteret i en elektrostatisk kraft, der drev støvet ud i rummet. Eller vand kunne engang have eksisteret på Ryugu, og dens fordampning ville have bortført de mindre partikler.

Der er en anden grund til at studere asteroider:menneskehedens overlevelse kan en dag afhænge af det.

Ryugus bane placerer den hovedsageligt mellem Jorden og Mars. Selvom det kommer tæt på, det menes ikke at udgøre en fare for os, men det kunne andre asteroider.

Hvis deres sammensætning er som Ryugus, at prøve at tage dem ud med et missil ville sandsynligvis bare bryde dem i mindre sten, der stadig er på vej mod Jorden.

Hovedstadier af Japans Hayabusa2-rummission til Ryugu-asteroiden

En mulighed ville være at bygge en stor, reflekterende solsejl og placer det på asteroidens overflade, så trykket fra solstrålingen gradvist ville ændre sin kurs, sagde Jaumann.

Uanset hvilken strategi der bliver vedtaget, han og andre astronomer siger, at det er klart disse små, gådefulde kroppe er af ikke så ringe betydning i vores solkvarter.

Sidste artikelStorme på Jupiter forstyrrer planetens farverige bælter

Næste artikelRolling Stones får navn på lille Mars-rock, der rullede