science >> Wetenschap >  >> Astronomie

MESSENGER zag een meteoroïde inslaan op Mercurius

Artistieke illustratie van hoe MESSENGER de eerste meteoroïde-inslag op het oppervlak van een andere planeet observeerde. Deeltjes (neutrale atomen) uitgestoten door de meteoroïde schoten omhoog over 3, 000 mijl boven het oppervlak van Mercurius, buiten de boegschok van de magnetosfeer van Mercurius. Daar, fotonen van licht zetten de neutrale deeltjes om in geladen deeltjes (ionen), die een van de instrumenten van MESSENGER kon detecteren. Krediet:Jacek Zmarz

Telescopen hebben meteoroïden vastgelegd die de maan raken en verschillende ruimtevaartuigen hebben de komeet Shoemaker-Levy 9 in beeld gebracht die in 1994 op Jupiter botst. Maar inslagen op een andere rotsachtige wereld zijn nooit waargenomen.

Echter, de BOODSCHAPPER (Mercury Surface, Ruimte Milieu, GEochemistry and Ranging) missie heeft mogelijk een impact gehad in 2013. Bij het bekijken van archiefgegevens van de missie, wetenschappers vonden bewijs van een meteoroïde-inslag op Mercurius. Hoewel deze gegevens geen 'ongetwijfeld' foto van het evenement zijn, het vertelt wetenschappers meer over inslagen en hoe ze de piekerige, dunne atmosfeer van Mercurius beïnvloeden.

"Het is gewoon ongelooflijk dat MESSENGER dit kon zien gebeuren, " zei Jamie Jasinski, een ruimtefysicus bij het Jet Propulsion Laboratory, en de hoofdauteur van het onderzoek, gepubliceerd in Natuurcommunicatie . "Deze gegevens spelen een heel belangrijke rol om ons te helpen begrijpen hoe meteoroïde-inslagen materiaal bijdragen aan de exosfeer van Mercurius."

De kleine atmosfeer van Mercurius, exosfeer genoemd, heeft een druk die een quadriljoenste is van die op zeeniveau op aarde. De exosfeer vormt zich aan de naar de zon gerichte zijde van Mercurius uit materiaal dat oorspronkelijk op het oppervlak van de planeet aanwezig was. Wetenschappers denken dat meteoroïde-inslagen, gedeeltelijk, zijn verantwoordelijk voor het in de exosfeer brengen van dergelijk materiaal.

Het oppervlak van Mercurius, zoals hier in 2013 vastgelegd door het door APL bediende MESSENGER-ruimtevaartuig, is pokdalig met kraters die zijn gevormd door miljoenen jaren van meteoroïde-inslagen. MESSENGER was zeer waarschijnlijk getuige van een van de meest recente van deze kratervormende botsingen in 2013. Credit:NASA/Johns Hopkins APL/Carnegie Institution of Washington

De archiefgegevens onthulden een vreemde anomalie:op 21 december 2013, De Fast Imaging Plasma Spectrometer (FIPS) van MESSENGER zag een ongewoon groot aantal natrium- en siliciumionen in de zonnewind van de zon blazen. de krachtige geladen gassen die uit de zon spuwen. Vreemd, deze deeltjes reisden in een strakke straal, bijna allemaal in dezelfde richting, en met dezelfde snelheid.

Met behulp van de snelheid en richting van de deeltjes, de onderzoekers "winden de klok terug, het volgen van de beweging van de deeltjes terug naar hun bron." Ze vonden de deeltjes geclusterd in een dichte pluim, een die was uitgebarsten vanaf het oppervlak van Mercurius en zich bijna 3 uitbreidde, 300 mijl de ruimte in.

Ze schatten dat de meteoroïde waarschijnlijk iets meer dan een meter lang was, wat relatief klein is. Maar computermodellen suggereren dat iets van die grootte een pluim zou creëren met een hoogte en dichtheid die nauw overeenkomen met wat FIPS heeft gedetecteerd.

Interessant genoeg, vóór de MESSENGER-missie, wetenschappers verwachtten dat het ruimtevaartuig enkele inslagen op Mercurius zou opvangen - misschien tot twee inslagen per jaar gedurende zijn vier jaar in een baan om de aarde. Maar tijdens de missie waren er geen beelden te zien, die duurde van 2011 tot 2015.

Artistieke weergave van het ruimtevaartuig dat rond de binnenste planeet Mercurius draait. Krediet:NASA

Maar bij het doorzoeken van de oude spectrometergegevens, de anomalie viel op.

"Het laat zien hoe zeldzaam het is om het ruimtevaartuig op de juiste plaats en tijd te hebben om zoiets als dit te kunnen meten, " zei co-auteur Leonardo Regoli, van het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Maryland, waar MESSENGER werd gebouwd en geëxploiteerd. "Dit was een bijzondere observatie, en echt cool om het verhaal samen te zien komen."

Misschien de BepiColombo-missie van het Europees Ruimteagentschap, die in 2018 voor Mercurius werd gelanceerd en eind 2025 de planeet zal naderen, zal tijdens zijn missie meer meteoroïde-inslagen kunnen vastleggen. Regoli merkte op dat onderzoekers hun modellen moeten aanscherpen voordat ze BepiColombo gebruiken om nieuwe waarnemingen te doen, maar de kans om nog een Mercurius-impact te zien zou van onschatbare waarde zijn, hij zei.