Berøring af asteroiden Ryugu afslørede hemmeligheder om dens overflade og skiftende bane

Den 21. feb. 2019, vi skød en asteroide.

Mere præcist, Hayabusa2 rumfartøjet, bygget og drevet af Japan Aerospace Exploration Agency, eller JAXA, affyrede et 5-grams metalprojektil ind i overfladen af ​​den jordnære asteroide Ryugu, en snurretopformet krop omkring 1 kilometer på tværs og omkring 350 millioner kilometer fra Jorden. Dette projektil forstyrrede overfladen af ​​asteroiden, giver Hayabusa2 mulighed for at fange noget af det høje materiale og gemme det sikkert væk om bord. Efter at have rejst fra Ryugu i november 2019, Hayabusa2 forventes at flyve forbi Jorden i slutningen af ​​2020 og frigive sine prøver i en reentry-kapsel til detaljerede analyser i laboratorier over hele verden.

I et nyt blad udgivet i Videnskab , Hayabusa2-holdet rapporterer om deres observationer af selve prøvetagningsprocessen, og hvilke målinger af Ryugus overflade generelt kan fortælle os om dens udvikling. Disse observationer tegner en bemærkelsesværdig historie om en kosmisk rejsende, der rejste fra det vigtigste asteroidebælte, tager en kortvarig udflugt nær Solen, før han i sidste ende sætter sig i et kredsløb i vores nabolag som en jordnær asteroide.

Jeg er en planetarisk videnskabsmand, og jeg er fascineret af, hvorfor planetariske kroppe ser ud, som de gør. Ved bedre at forstå, hvordan og hvorfor Ryugu fik sit nuværende udseende, vi får en mere omfattende model for, hvordan solsystemlegemer dannes og udvikler sig – inklusive almindelige, "C-type" kulholdige asteroider, hvoraf Ryugu er en.

En farverig fortid

Det nye papir beskriver, hvordan nogle dele af Ryugu er "blåere" og andre er "rødere".

Disse udtryk vedrører subtile variationer i farven på asteroideoverfladen over det synlige spektrum. Hayabusa2-holdet fandt ud af, at asteroidens ækvator og poler er blåere, hvorimod mellembredderne er rødere. Spændende nok, denne farveforskel kan være knyttet til alder – eller, hellere, hvor længe materiale er direkte udsat for rummet. Det skyldes, at udsatte overflader bliver mørkere og røde af rumforvitring - bombardement af mikrometeoritter, sol- og kosmiske partikler - og opvarmning fra solen, som er den primære mekanisme for Ryugu.

Da Hayabusa2 affyrede sit projektil fra en afstand af omkring en meter, og derefter dens thrustere til at bevæge sig væk fra asteroiden, en rødere sky, mørke småsten og fine korn blæste udad, før de faldt tilbage på overfladen. Missionsholdet konkluderede, at disse partikler, oprindeligt kun på de udsatte overflader af kampesten, landede over hele prøvetagningsstedet, vender den fra en let blå farve til lidt rød.

Denne observation gav holdet et indblik i "striberne" på Ryugu i bredden. Udsat materiale, rødmet af Solen og af rumforvitring, bevæger sig langsomt under asteroidens svage tyngdekraft fra topografisk høje ækvator og poler til de topografisk lave mellembreddegrader. Denne bevægelse afslører friskere, blåere materiale ved ækvator og poler og aflejrer det røde materiale imellem.

Det jeg fandt mest spændende var, at fra analysen af ​​størrelsen og farverne af kratere på Ryugu, Hayabusa2-holdet konkluderede, at asteroiden på et tidspunkt må have været tættere på Solen, som den er nu. Det ville forklare mængden af ​​rødme af overfladen. Ved at bruge to forskellige modeller til beregning af krateres alder, holdet vurderede, at denne solvarme-inducerede rødme må være sket enten for otte millioner år siden eller så sent som for 300 år, 000 år siden - blot et blink med øjet, kosmologisk set.

Disse kraterstatistikker, baseret på billeder indsamlet af Hayabusa2, viser endda, at alderen på selve asteroideoverfladen sandsynligvis ikke er mere end omkring 17 millioner år, meget yngre end det tidspunkt, hvor hovedbælte-forældreasteroiderne i Ryugu menes at være brudt fra hinanden, hvilket skete for hundreder af millioner til over en milliard år siden.

Og så er det, at den simple handling at affyre en lille pellet af metal ind i en temmelig umærkelig asteroide har afsløret en detaljeret historie om den asteroides liv, fra dannelse, gennem sin rejse gennem det indre solsystem, til de processer, der fortsætter med at forme dens overflade i dag. At vi kan lære så meget af at besøge en asteroide og karakterisere dens overflade er forbløffende. Hvad mere vil vi lære, når vi får disse prøver tilbage næste år?

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.