science >> Wetenschap >  >> Astronomie

OSIRIS-REx ontdekt water op asteroïde, bevestigt Bennu als uitstekend missiedoel

Deze mozaïekafbeelding van asteroïde Bennu is samengesteld uit 12 PolyCam-afbeeldingen die op 2 december zijn verzameld door het ruimtevaartuig OSIRIS-REx op een afstand van 24 km. Krediet:NASA/Goddard/Universiteit van Arizona

Van augustus tot begin december, het OSIRIS-REx-ruimtevaartuig richtte drie van zijn wetenschappelijke instrumenten op Bennu en begon de eerste waarnemingen van de asteroïde tijdens de missie te doen. Gedurende deze periode, het ruimtevaartuig heeft de laatste 1,4 miljoen mijl (2,2 miljoen km) van zijn heenreis afgelegd om op 3 december op een plek 12 mijl (19 km) van Bennu aan te komen. De wetenschap verkregen uit deze eerste waarnemingen bevestigde veel van de grond- gebaseerde observaties van Bennu en onthulden verschillende nieuwe verrassingen.

Teamleden van de missie, die wordt geleid door de Universiteit van Arizona, presenteerde de resultaten op de jaarlijkse herfstbijeenkomst van de American Geophysical Union, of AGU, in Washington, DC op 10 december.

In een belangrijke bevinding voor het wetenschappelijk onderzoek van de missie, gegevens verkregen van de twee spectrometers van het ruimtevaartuig, de OSIRIS-REx zichtbare en infraroodspectrometer (OVIRS) en de OSIRIS-REx thermische emissiespectrometer (OTES), de aanwezigheid onthullen van moleculen die zuurstof- en waterstofatomen bevatten die aan elkaar zijn gebonden, bekend als "hydroxylen". Het team vermoedt dat deze hydroxylgroepen wereldwijd voorkomen in de asteroïde in waterhoudende kleimineralen, wat betekent dat op een gegeven moment het rotsachtige materiaal interageerde met water. Hoewel Bennu zelf te klein is om ooit vloeibaar water te hebben gehad, de bevinding geeft aan dat er ooit vloeibaar water aanwezig was op Bennu's ouderlijk lichaam, een veel grotere asteroïde.

"Deze bevinding kan een belangrijk verband leggen tussen wat we denken dat er in de ruimte is gebeurd met asteroïden zoals Bennu en wat we zien in de meteorieten die wetenschappers in het laboratorium bestuderen, " zei Ellen Howell, senior onderzoeker bij het Lunar and Planetary Laboratory (LPL) van de UA en lid van de spectrale analysegroep van de missie. "Het is heel opwindend om te zien hoe deze gehydrateerde mineralen over het oppervlak van Bennu worden verdeeld, omdat het suggereert dat ze een intrinsiek onderdeel zijn van Bennu's compositie, niet alleen op het oppervlak gestrooid door een impactor."

"De aanwezigheid van gehydrateerde mineralen over de asteroïde bevestigt dat Bennu, een overblijfsel uit het begin van de vorming van het zonnestelsel, is een uitstekend exemplaar voor de OSIRIS-REx-missie om de samenstelling van primitieve vluchtige en organische stoffen te bestuderen, " zei Amy Simon, OVIRS plaatsvervangend instrumentwetenschapper bij NASA Goddard Space Flight Center.

Aanvullend, gegevens verkregen van de OSIRIS-REx Camera Suite (OCAMS) bevestigen de grondradarwaarnemingen van Bennu en bevestigen dat het originele model, ontwikkeld in 2013 door OSIRIS-REx Science Team Chief Michael Nolan, nu gebaseerd op LPL, en medewerkers - de werkelijke vorm van de asteroïde nauwkeurig voorspeld. Bennu's diameter, rotatiesnelheid, helling en algehele vorm gepresenteerd bijna precies zoals geprojecteerd.

Kort nadat de asteroïde, later Bennu genaamd, in 1999 werd ontdekt, Nolans groep gebruikte het Arecibo-observatorium in Puerto Rico om aanwijzingen te verzamelen over de grootte ervan. vorm en rotatie door er radargolven vanaf te laten weerkaatsen tijdens een van zijn dichte naderingen tot de aarde, ongeveer vijf keer de afstand tussen de aarde en de maan.

"Radarwaarnemingen geven ons geen informatie over kleuren of helderheid van het object, dus het is echt interessant om de asteroïde van dichtbij te zien door de ogen van OSIRIS-REx, ' zei Nolan. 'Naarmate we meer details krijgen, we zoeken uit waar de kraters en rotsblokken zijn, en we waren zeer aangenaam verrast dat vrijwel elk hobbeltje dat we toen in ons radarbeeld zagen, er ook echt is."

Het missieteam gebruikte dit Bennu-model op de grond bij het ontwerpen van de OSIRIS-REx-missie. De nauwkeurigheid van het model betekent dat de missie, ruimtevaartuig, en geplande observaties waren op de juiste manier ontworpen voor de taken die bij Bennu op stapel stonden.

Een uitschieter van het voorspelde vormmodel is de grootte van de grote rots in de buurt van de zuidpool van Bennu. Het op de grond gebaseerde vormmodel berekende dat dit rotsblok minstens 10 meter hoog was. Voorlopige berekeningen van OCAMS-waarnemingen laten zien dat het rotsblok dichter bij 164 voet (50 meter) hoog is, met een breedte van ongeveer 180 voet (55 meter).

Zoals verwacht, de eerste beoordeling van Bennu's regoliet geeft aan dat het oppervlak van Bennu een mix is ​​van zeer rotsachtig, met keien gevulde gebieden en een paar relatief gladde gebieden zonder keien. Echter, de hoeveelheid keien op het oppervlak is groter dan verwacht. Het team zal verdere observaties van dichterbij doen om nauwkeuriger te beoordelen waar een monster kan worden genomen op Bennu voor latere terugkeer naar de aarde.

"Onze eerste gegevens laten zien dat het team de juiste asteroïde heeft gekozen als doelwit van de OSIRIS-REx-missie. We hebben tot nu toe geen onoverkomelijke problemen bij Bennu ontdekt, " zei Dante Lauretta, OSIRIS-REx hoofdonderzoeker en hoogleraar planetaire wetenschap en kosmochemie bij LPL. "Het ruimtevaartuig is gezond en de wetenschappelijke instrumenten werken beter dan vereist. Het is nu tijd voor ons avontuur om te beginnen."

"Wat vroeger sciencefiction was, is nu realiteit, " zei UA President Robert C. Robbins. "Ons werk bij Bennu brengt ons een stap dichter bij de mogelijkheid dat asteroïden astronauten op toekomstige missies in het zonnestelsel voorzien van middelen zoals brandstof en water."

De missie voert momenteel een voorlopig onderzoek uit van de asteroïde, het ruimtevaartuig in passen over de noordpool van Bennu vliegen, evenaar en zuidpool op afstanden tot 7 km om de massa van de asteroïde beter te bepalen. Dit onderzoek biedt ook de eerste mogelijkheid voor de OSIRIS-REx Laser Altimeter (OLA), een instrument bijgedragen door de Canadian Space Agency, om waarnemingen te doen nu het ruimtevaartuig in de buurt van Bennu is. De eerste orbitale inbreng van het ruimtevaartuig is gepland voor 31 december, en OSIRIS-REx zullen tot medio februari 2019 in een baan om de aarde blijven, wanneer de missie overgaat in de volgende onderzoeksfase. Tijdens deze eerste orbitale fase, het ruimtevaartuig zal rond de asteroïde draaien op een afstand van 0,9 mijl (1,4 km) tot 1,24 mijl (2 km) van het centrum van Bennu - twee nieuwe records vestigend voor het kleinste lichaam dat ooit door een ruimtevaartuig in een baan om de aarde is gebracht en de dichtstbijzijnde baan van een planetair lichaam door een ruimtevaartuig.