NASAs OSIRIS-REx til asteroide Bennu:Du har en lille Vesta på dig

I en interplanetarisk faux pas, det ser ud til, at nogle stykker af asteroiden Vesta endte på asteroiden Bennu, ifølge observationer fra NASAs OSIRIS-REx rumfartøj. Det nye resultat kaster lys over asteroidernes indviklede orbitale dans og Bennus voldelige oprindelse, som er en "brokkerbunke" asteroide, der smeltede sammen fra fragmenterne af en massiv kollision.

"Vi fandt seks kampesten i størrelse fra 5 til 14 fod (ca. 1,5 til 4,3 meter) spredt ud over Bennus sydlige halvkugle og nær ækvator, " sagde Daniella DellaGiustina fra Lunar &Planetary Laboratory, University of Arizona, Tucson. "Disse kampesten er meget lysere end resten af ​​Bennu og matcher materiale fra Vesta."

"Vores ledende hypotese er, at Bennu har arvet dette materiale fra sin moderasteroide, efter at en vestoid (et fragment fra Vesta) ramte forælderen, " sagde Hannah Kaplan fra NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Derefter, da forældreasteroiden blev katastrofalt forstyrret, en del af dens affald akkumulerede under sin egen tyngdekraft i Bennu, inklusive noget af pyroxenet fra Vesta."

DellaGiustina og Kaplan er primære forfattere af et papir om denne forskning, der vises i Natur astronomi 21. september.

De usædvanlige kampesten på Bennu fangede først holdets øje på billeder fra OSIRIS-REx (Origins, Spektral fortolkning, Ressourceidentifikation, Security-Regolith Explorer) Camera Suite (OCAMS). De så meget lyse ud, med nogle næsten ti gange lysere end deres omgivelser. De analyserede lyset fra stenblokkene ved hjælp af OSIRIS-REx Visible and Infrared Spectrometer (OVIRS) instrument for at få spor til deres sammensætning. Et spektrometer adskiller lys i dets komponentfarver. Da grundstoffer og forbindelser har forskellige, signaturmønstre af lyse og mørke på tværs af en række farver, de kan identificeres ved hjælp af et spektrometer. Signaturen fra kampestenene var karakteristisk for mineralet pyroxen, ligner det, der ses på Vesta og vestoiderne, mindre asteroider, der er fragmenter, der blev sprængt fra Vesta, da det blev ramt af betydelige asteroidepåvirkninger.

Selvfølgelig er det muligt, at stenene faktisk er dannet på Bennus moderasteroide, men holdet mener, at dette er usandsynligt baseret på, hvordan pyroxen typisk dannes. Mineralet dannes typisk, når stenet materiale smelter ved høj temperatur. Imidlertid, det meste af Bennu er sammensat af sten, der indeholder vandholdige mineraler, så den (og dens forælder) kunne ikke have oplevet særlig høje temperaturer. Næste, holdet overvejede lokal opvarmning, måske fra en påvirkning. En påvirkning, der er nødvendig for at smelte nok materiale til at skabe store pyroxenblokke, ville være så betydelig, at den ville have ødelagt Bennus moderkrop. Så, holdet udelukkede disse scenarier, og overvejede i stedet andre pyroxenrige asteroider, der kunne have implanteret dette materiale til Bennu eller dets forælder.

Observationer afslører, at det ikke er usædvanligt for en asteroide at have materiale fra en anden asteroide sprøjtet hen over dens overflade. Eksempler inkluderer mørkt materiale på kratervægge set af Dawn-rumfartøjet ved Vesta, en sort kampesten set af Hayabusa-rumfartøjet på Itokawa, og for ganske nylig, materiale fra S-type asteroider observeret af Hayabusa2 ved Ryugu. Dette indikerer, at mange asteroider deltager i en kompleks orbital dans, der nogle gange resulterer i kosmiske mashups.

Når asteroider bevæger sig gennem solsystemet, deres baner kan ændres på mange måder, inklusive tyngdekraften fra planeter og andre objekter, meteoroide nedslag, og endda det lille pres fra sollys. Det nye resultat hjælper med at fastlægge den komplekse rejse, Bennu og andre asteroider har sporet gennem solsystemet.

Baseret på dens kredsløb, adskillige undersøgelser tyder på, at Bennu blev leveret fra det indre område af Main Asteroid Belt via en velkendt gravitationsbane, der kan føre objekter fra det indre Main Belt til kredsløb nær Jorden. Der er to indre hovedbælte-asteroidefamilier (Polana og Eulalia), der ligner Bennu:mørke og rige på kulstof, hvilket gør dem til sandsynlige kandidater til Bennus forælder. Ligeledes, dannelsen af ​​vestoiderne er knyttet til dannelsen af ​​Veneia- og Rheasilvia-nedslagsbassinerne på Vesta, for omkring to milliarder år siden og for omkring en milliard år siden, henholdsvis.

"Fremtidige undersøgelser af asteroidefamilier, såvel som oprindelsen af ​​Bennu, skal forene tilstedeværelsen af ​​Vesta-lignende materiale samt den tilsyneladende mangel på andre asteroidetyper. Vi ser frem til den returnerede prøve, som forhåbentlig indeholder stykker af disse spændende klippetyper, " sagde Dante Lauretta, OSIRIS-REx hovedefterforsker ved University of Arizona i Tucson. "Denne begrænsning er endnu mere overbevisende i betragtning af fundet af S-type materiale på asteroiden Ryugu. Denne forskel viser værdien ved at studere flere asteroider på tværs af solsystemet."

Rumfartøjet vil gøre sit første forsøg på at prøve Bennu i oktober og returnere det til Jorden i 2023 for detaljeret analyse. Missionsholdet undersøgte fire potentielle prøvesteder på Bennu nøje for at bestemme deres sikkerheds- og videnskabelige værdi, før de foretog et endeligt valg i december 2019. DellaGiustina og Kaplans team tror, ​​de kan finde mindre stykker af Vesta i billeder fra disse nærstudier.