science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Het aanraken van de asteroïde Ryugu onthulde geheimen van het oppervlak en de veranderende baan

Asteroïde Ryugu gefotografeerd vanaf een afstand van ongeveer 20 kilometer ziet er gewoon grijs en saai uit, maar een close-up geeft meer kleur. Krediet:JAXA, Universiteit van Tokio, Kochi-universiteit, Rikkyo-universiteit, Universiteit van Nagoya, Chiba Instituut voor Technologie, Meiji-universiteit, Universiteit van Aizu en AIST, CC BY-SA

Op 21 februari 2019, we hebben een asteroïde neergeschoten.

Preciezer, het Hayabusa2-ruimtevaartuig, gebouwd en geëxploiteerd door de Japan Aerospace Exploration Agency, of JAXA, vuurde een metalen projectiel van 5 gram af op het oppervlak van de nabije aardse asteroïde Ryugu, een tolvormig lichaam van ongeveer 1 kilometer breed en ongeveer 350 miljoen kilometer van de aarde. Dit projectiel verstoorde het oppervlak van de asteroïde, waardoor Hayabusa2 een deel van het loftmateriaal kan vangen en veilig aan boord kan opbergen. Na in november 2019 vanuit Ryugu te zijn vertrokken, Hayabusa2 zal naar verwachting eind 2020 langs de aarde vliegen en zijn monsters vrijgeven in een terugkeercapsule voor gedetailleerde analyses in laboratoria over de hele wereld.

In een nieuw artikel gepubliceerd in Wetenschap , het Hayabusa2-team rapporteert over hun observaties van het bemonsteringsproces zelf, en welke metingen van het oppervlak van Ryugu ons in het algemeen kunnen vertellen over zijn evolutie. Deze waarnemingen schilderen een opmerkelijk verhaal van een kosmische reiziger die reisde van de belangrijkste asteroïdengordel, een kortstondige excursie maken in de buurt van de zon, voordat hij uiteindelijk in een baan in onze buurt terechtkwam als een bijna-aarde-asteroïde.

Ik ben een planetaire wetenschapper, en ik ben gefascineerd door waarom planetaire lichamen eruitzien zoals ze eruit zien. Door beter te begrijpen hoe en waarom Ryugu zijn huidige uiterlijk kreeg, we zullen een uitgebreider model hebben voor hoe lichamen in het zonnestelsel zich vormen en ontwikkelen, inclusief gemeenschappelijke, "C-type" koolstofhoudende asteroïden, waarvan Ryugu er een is.

Het oppervlak van de nabije aarde koolstofhoudende asteroïde 162173 Ryugu, zoals waargenomen door het Hayabusa2-ruimtevaartuig net voor de landing. De zonnestraalpeddel van het ruimtevaartuig werpt een schaduw op het oppervlak van Ryugu. Krediet:JAXA/U. Tokio/Kochi U./Rikkyo U./Nagoya U./Chiba Inst. Tech./Meiji U./U. Aizu/AIST, CC BY-SA

Een kleurrijk verleden

Het nieuwe artikel beschrijft hoe sommige delen van Ryugu "blauwer" zijn en andere "roder".

Deze termen hebben betrekking op subtiele variaties in kleur van het oppervlak van de asteroïde over het zichtbare spectrum. Het Hayabusa2-team ontdekte dat de evenaar en de polen van de asteroïde blauwer zijn, terwijl de middelste breedtegraden roder zijn. Intrigerend, dit kleurverschil kan te maken hebben met leeftijd - of, liever, hoe lang materiaal direct aan de ruimte wordt blootgesteld. Dat komt omdat blootgestelde oppervlakken donker en rood worden door verwering in de ruimte - bombardement door micrometeorieten, zonne- en kosmische deeltjes - en verwarming door de zon, dat is het primaire mechanisme voor Ryugu.

Toen Hayabusa2 zijn projectiel afvuurde vanaf een afstand van ongeveer een meter, en dan zijn stuwraketten om weg te gaan van de asteroïde, een wolk van roder, donkere kiezelstenen en fijne korrels bliezen naar buiten voordat ze weer op het oppervlak vielen. Het missieteam concludeerde dat deze deeltjes, oorspronkelijk alleen op de blootgestelde oppervlakken van keien, overal op de bemonsteringsplaats geland, het veranderen van een lichtblauwe kleur in licht rood.

Animatie gemaakt op basis van CAM-H- en ONC-W1-gegevens verkregen tijdens de 1e touchdown-operatie (21 februari, 2019). Krediet:JAXA/U. Tokio/Kochi U./Rikkyo U./Nagoya U./Chiba Inst. Tech./Meiji U./U. Aizu/AIST

Deze observatie bood het team inzicht in de breedte-"strepen" op Ryugu. blootgesteld materiaal, rood geworden door de zon en door ruimteverwering, beweegt langzaam onder de zwakke zwaartekracht van de asteroïde van de topografisch hoge evenaar en polen naar de topografisch lage breedtegraden. Deze beweging onthult frisser, blauwer materiaal op de evenaar en polen en deponeert het rode materiaal daartussen.

Wat ik het meest opwindend vond, was dat uit de analyse van de grootte en kleuren van kraters op Ryugu, het Hayabusa2-team concludeerde dat de asteroïde op een gegeven moment dichter bij de zon moet zijn geweest dan nu. Dat zou de hoeveelheid roodheid van het oppervlak verklaren. Met behulp van twee verschillende modellen voor het berekenen van de ouderdom van kraters, het team schatte dat deze door zonnewarmte veroorzaakte roodheid ofwel acht miljoen jaar geleden of pas 300 jaar geleden moet zijn gebeurd, 000 jaar geleden - slechts een oogwenk, kosmologisch gesproken.

Deze kraterstatistieken, gebaseerd op afbeeldingen verzameld door Hayabusa2, laten zelfs zien dat de leeftijd van het totale oppervlak van de asteroïde zelf waarschijnlijk niet meer dan ongeveer 17 miljoen jaar is, veel jonger dan de tijd waarin men denkt dat de moeder-asteroïden van Ryugu uit elkaar zijn gebroken, die honderden miljoenen tot meer dan een miljard jaar geleden gebeurde.

Deze film is gemaakt op 11 juli, 2019 toen Hayabusa-2 seconde landde op asteroïde Ryugu, met behulp van de kleine monitorcamera aan boord. De afspeelsnelheid van de video is 10 keer sneller dan de werkelijke tijd.

En zo komt het dat de simpele handeling van het afvuren van een kleine korrel metaal in een nogal onopvallende asteroïde een gedetailleerd verhaal van het leven van die asteroïde heeft onthuld, van formatie, door zijn reis door het binnenste zonnestelsel, aan de processen die vandaag het oppervlak nog steeds vormen. Dat we zoveel kunnen leren van het bezoeken van een asteroïde en het karakteriseren van het oppervlak is verbazingwekkend. Wat zullen we nog meer leren als we die monsters volgend jaar terugkrijgen?

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.