PolyCam ombord på NASAs OSIRIS-REx rumfartøj leverede mikroskoplignende billeder i høj opløsning af asteroiden Bennus overflade. Dette gjorde det muligt for forskere at kortlægge mere end 1.500 stenbrud, fremhævet med rødt her. Kredit:NASA/Goddard/University of Arizona
Forskere fra NASAs OSIRIS-REx-mission erfarede for nylig, at overfladeregenerering sker meget hurtigere på asteroider end på Jorden. Ved at analysere stenbrud på asteroiden Bennu fra billeder i høj opløsning taget af OSIRIS-REx-rumfartøjet opdagede holdet, at Solens varme knækker sten på Bennu på kun 10.000 til 100.000 år. Denne information vil hjælpe videnskabsmænd med at vurdere, hvor lang tid det tager kampesten på asteroider som Bennu at bryde ned til mindre partikler, som enten kan skydes ud i rummet eller blive på asteroidens overflade.
Titusinder af år lyder måske ret langsomt, men "vi troede, at overfladeregenerering på asteroider tog et par millioner af år," sagde Marco Delbo, seniorforsker ved Université Côte d'Azur, CNRS, Observatoire de la Côte d'Azur, Laboratoire Lagrange, Nice, Frankrig, og hovedforfatter til et papir offentliggjort juni 2022 i Nature Geoscience . "Vi var overraskede over at høre, at ældnings- og forvitringsprocessen på asteroider sker så hurtigt, geologisk set."
Selvom jordskred, vulkaner og jordskælv pludselig kan ændre overfladen på Jorden, er ændringer normalt gradvise. Vand, vind og temperaturændringer nedbryder langsomt stenlag og skaber nye overflader over millioner af år. For eksempel, hvis du skulle vandre ind i Grand Canyon, ville du se tydelige klippelag; de øverste lag plejer at være de yngste sten, der dateres omkring 270 millioner år gamle, og lagene i bunden af kløften er de ældste, omkring 1,8 milliarder år gamle. Ifølge U.S. National Park Service har Colorado-floden hugget klipper ned i Grand Canyon i 5-6 millioner år.
Hurtige temperaturændringer på Bennu skaber indre spændinger, der knækker og nedbryder sten, svarende til hvordan et koldt glas går i stykker under varmt vand. Solen står op hver 4,3 time på Bennu. Ved ækvator kan de højeste temperaturer i dagtimerne nå næsten 260 F (ca. 127 C), og lave temperaturer om natten styrtdykker til næsten minus 10 F (ca. minus 23 C).
OSIRIS-REx-forskere opdagede revner i klipperne i rumfartøjsbilleder fra de første undersøgelser af asteroiden. Bruddene syntes at pege i samme retning, "en tydelig signatur på, at temperaturchok mellem dagen og natten kunne være årsagen," sagde Delbo.
Delbo og hans kolleger målte længden og vinklerne af mere end 1.500 brud i OSIRIS-REx-billeder i hånden:nogle kortere end en tennisketcher, andre længere end en tennisbane. De fandt, at sprækkerne overvejende flugter i nordvest-sydøstlig retning, hvilket indikerer, at de var forårsaget af Solen, som her er vist som den primære kraft, der ændrer Bennus landskab.
"Hvis jordskred eller stød flyttede kampesten hurtigere, end stenene revnede, ville sprækkerne pege i tilfældige retninger," sagde Delbo.
Forskerne brugte en computermodel og deres sprækkemålinger til at beregne tidsrammen på 10.000 til 100.000 år for termiske sprækker til at udbrede og spalte sten.
"De termiske brud på Bennu ligner meget, hvad vi finder på Jorden og på Mars med hensyn til, hvordan de dannes," sagde Christophe Matonti, en medforfatter af papiret ved Université Côte d'Azur, CNRS, Observatoire de la Côte d'Azur, Géoazur, Sophia-Antipolis, Valbonne, Frankrig. "Det er fascinerende at se, at de kan eksistere og ligner hinanden under meget 'eksotiske' fysiske forhold [lav tyngdekraft, ingen atmosfære], selv sammenlignet med Mars."
"Husk, Bennus topografi er ung, men klipperne på asteroiderne er stadig milliarder af år gamle og rummer værdifuld information om begyndelsen af solsystemet," sagde Jason Dworkin, OSIRIS-REx-projektforsker ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.
OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer) returnerer en prøve fra Bennu til Jorden den 24. september 2023. "Vi vil være i stand til at lære flere detaljer om overfladens alder, når vi er i stand til at studere prøven direkte," sagde Dworkin. + Udforsk yderligere