science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Asteroïde Bennu, doelwit van NASA's monsterretourmissie, draait in de loop van de tijd sneller

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. Het beeld werd verkregen bij een fasehoek van 50° tussen het ruimtevaartuig, asteroïde en de zon, en daarin, Bennu beslaat ongeveer 1, 500 pixels in het gezichtsveld van de camera. Krediet:NASA/Goddard/Universiteit van Arizona

Eind 2018, de oorsprong, Spectrale interpretatie, Bronidentificatie, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) ruimtevaartuig aangekomen bij Bennu, de asteroïde die het de komende jaren zal bestuderen en bemonsteren.

Nutsvoorzieningen, nieuw onderzoek in het AGU-tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven laat zien dat Bennu in de loop van de tijd sneller draait - een observatie die wetenschappers zal helpen de evolutie van asteroïden te begrijpen, hun potentiële bedreiging voor de aarde en of ze kunnen worden gedolven voor hulpbronnen.

Bennu is 110 miljoen kilometer (70 miljoen mijl) verwijderd van de aarde. Terwijl het door de ruimte beweegt op ongeveer 101, 000 kilometer per uur (63, 000 mijl per uur), het draait ook, het voltooien van een volledige rotatie om de 4,3 uur.

Uit het nieuwe onderzoek blijkt dat de rotatie van de asteroïde met ongeveer 1 seconde per eeuw versnelt. Met andere woorden, Bennu's rotatieperiode wordt elke 100 jaar met ongeveer 1 seconde korter.

Hoewel de toename in rotatie misschien niet veel lijkt, over een lange periode kan het zich vertalen in dramatische veranderingen in de ruimterots. Terwijl de asteroïde in de loop van miljoenen jaren steeds sneller draait, het zou stukjes van zichzelf kunnen verliezen of zichzelf uit elkaar kunnen blazen, volgens de auteurs van de studie.

Door de toename in rotatie te detecteren, kunnen wetenschappers de soorten veranderingen begrijpen die op Bennu hadden kunnen plaatsvinden, zoals aardverschuivingen of andere langetermijnveranderingen, waarnaar de OSIRIS-REx-missie zal zoeken.

"Als het sneller gaat, dingen zouden moeten veranderen, en dus gaan we op zoek naar die dingen en het detecteren van deze versnelling geeft ons enkele aanwijzingen over het soort dingen waar we naar zouden moeten zoeken, " zei Mike Nolan, een senior onderzoeker aan het Lunar and Planetary Laboratory aan de Universiteit van Arizona in Tucson, wie is de hoofdauteur van het nieuwe artikel en het hoofd van het wetenschappelijke team van de OSIRIS-REx-missie. "We zouden op zoek moeten gaan naar bewijs dat er iets anders was in het vrij recente verleden en het is denkbaar dat dingen in de loop van de tijd veranderen."

De OSIRIS-REx-missie is gepland om in 2023 een monster van Bennu naar de aarde te brengen. Als we de rotatieverandering van Bennu begrijpen, kunnen wetenschappers erachter komen wat asteroïden ons kunnen vertellen over de oorsprong van het zonnestelsel. hoe waarschijnlijk het is dat asteroïden een bedreiging vormen voor mensen en of ze kunnen worden gewonnen voor hulpbronnen.

"Als je een van die dingen wilt doen, je moet weten wat het beïnvloedt, ' zei Nolan.

Deze reeks MapCam-afbeeldingen is op 4 december in de loop van ongeveer vier uur en 19 minuten gemaakt. 2018, terwijl OSIRIS-REx zijn eerste passage over de noordpool van Bennu maakte. De beelden werden vastgelegd toen het ruimtevaartuig in de richting van Bennu kwam, kort voor zijn dichtste nadering van de pool van de asteroïde. Terwijl de asteroïde draait en groter wordt in het gezichtsveld, het bereik naar het centrum van Bennu krimpt van ongeveer 7,1 tot 5,8 mijl (11,4 tot 9,3 km). Deze eerste doorgang was een van de vijf viaducten van Bennu's polen en evenaar die OSIRIS-REx uitvoerde tijdens zijn voorbereidend onderzoek van de asteroïde. Krediet:NASA/Goddard/Universiteit van Arizona

Een verandering detecteren

Om Bennu's rotatie te begrijpen, wetenschappers bestudeerden gegevens van de asteroïde die in 1999 en 2005 van de aarde werd gehaald, samen met gegevens van de Hubble-ruimtetelescoop in 2012. Toen ze naar de Hubble-gegevens keken, merkten ze dat de rotatiesnelheid van de asteroïde in 2012 niet helemaal overeenkwam met hun voorspellingen op basis van de eerdere gegevens.

"Je kon ze niet alle drie goed laten passen, "Zei Nolan. "Toen kwamen we op het idee dat het moest versnellen."

Het idee dat de rotatie van asteroïden in de loop van de tijd zou kunnen versnellen, werd voor het eerst voorspeld rond 2000 en voor het eerst ontdekt in 2007, volgens Nolan. Daten, deze versnelling is alleen waargenomen in een handvol asteroïden, hij zei.

De verandering in Bennu's rotatie kan te wijten zijn aan een verandering in zijn vorm. Vergelijkbaar met hoe schaatsers versnellen als ze hun armen intrekken, een asteroïde kan versnellen als het materiaal verliest.

Nolan en zijn co-auteurs suggereren dat de reden voor de toename van Bennu's rotatie waarschijnlijker te wijten is aan een fenomeen dat bekend staat als het YORP-effect. Zonlicht dat de asteroïde raakt, wordt teruggekaatst in de ruimte. De verandering in de richting van het licht dat binnenkomt en uitgaat, duwt op de asteroïde en kan ervoor zorgen dat deze sneller of langzamer draait, afhankelijk van zijn vorm en rotatie.

De OSIRIS-REx-missie zal dit jaar zelfstandig de rotatiesnelheid van Bennu bepalen, wat wetenschappers zal helpen de reden voor de toename van de rotatie te achterhalen. Aangezien ruimtevaartuigen de overgrote meerderheid van de asteroïden nooit zullen bezoeken, de metingen zullen wetenschappers ook helpen te leren hoe goed grondmetingen deze verre objecten kunnen begrijpen.

"Door deze voorspellingen in enkele gevallen te testen, we zullen ons vertrouwen in voorspellingen voor andere objecten aanzienlijk verbeteren, ' schrijven de auteurs van het onderzoek.

De meting van Bennu's versnellingssnelheid in combinatie met de komst van OSIRIS-REx bij de asteroïde geeft wetenschappers een geweldige kans om de resultaten van de nieuwe studie te valideren en theorieën over het YORP-effect te testen, zei Desiree Cotto-Figueroa, een assistent-professor natuurkunde en elektronica aan de Universiteit van Puerto Rico in Humacao, die niet betrokken was bij de nieuwe studie.

"Dit is een geweldige kans, in het algemeen, deze meting hebben en het ruimtevaartuig OSIRIS-REx daar hebben om deze asteroïde te observeren om ons te helpen dit effect beter te begrijpen, dat een dominant mechanisme is in de evolutie van asteroïden, " ze zei.