Kort nadat NASA's OSIRIS-REx-ruimtevaartuig arriveerde bij asteroïde Bennu, een onverwachte ontdekking door het wetenschappelijke team van de missie onthulde dat de asteroïde actief zou kunnen zijn, of het consequent afvoeren van deeltjes in de ruimte. Het lopende onderzoek van Bennu - en zijn monster dat uiteindelijk naar de aarde zal worden teruggebracht - zou mogelijk licht kunnen werpen op waarom dit intrigerende fenomeen zich voordoet.

Het OSIRIS-REx-team observeerde voor het eerst een deeltjesejectiegebeurtenis in beelden die werden vastgelegd door de navigatiecamera's van het ruimtevaartuig, genomen op 6 januari. slechts een week nadat het ruimtevaartuig zijn eerste baan rond Bennu binnenging. Op het eerste gezicht, de deeltjes leken sterren achter de asteroïde te zijn, maar bij nader inzien het team realiseerde zich dat de asteroïde materiaal van het oppervlak spoot. Na te hebben geconcludeerd dat deze deeltjes de veiligheid van het ruimtevaartuig niet in gevaar brachten, de missie begon speciale observaties om de activiteit volledig te documenteren.

"Onder Bennu's vele verrassingen, de deeltjesejecties wekten onze nieuwsgierigheid, en we hebben de afgelopen maanden dit mysterie onderzocht, " zei Dante Lauretta, OSIRIS-REx hoofdonderzoeker aan de Universiteit van Arizona, Tucson. "Dit is een geweldige kans om onze kennis over het gedrag van asteroïden uit te breiden."

Na bestudering van de resultaten van de waarnemingen, het missieteam heeft hun bevindingen in een Wetenschap paper gepubliceerd op 6 december. Het team observeerde de drie grootste deeltjesejectiegebeurtenissen op 6 en 19 januari, en 11 februari en concludeerde dat de gebeurtenissen afkomstig waren van verschillende locaties op het oppervlak van Bennu. De eerste gebeurtenis vond zijn oorsprong op het zuidelijk halfrond, en de tweede en derde gebeurtenis vonden plaats nabij de evenaar. Alle drie de evenementen vonden plaats in de late namiddag op Bennu.

Het team vond dat na het uitwerpen van het oppervlak van de asteroïde, de deeltjes cirkelden ofwel kort om Bennu en vielen terug naar het oppervlak of ontsnapten uit Bennu de ruimte in. De waargenomen deeltjes reisden tot 10 voet (3 meter) per seconde, en gemeten van kleiner dan een inch tot 10 cm (4 inch). Tijdens de grootste gebeurtenis werden ongeveer 200 deeltjes waargenomen, die plaatsvond op 6 januari.

Het team heeft een breed scala aan mogelijke mechanismen onderzocht die de ejectiegebeurtenissen hebben veroorzaakt, en verkleinde de lijst tot drie kandidaten:meteoroïde-inslagen, thermische spanningsbreuk, en vrijkomen van waterdamp.

Meteoroïde-inslagen komen veel voor in de diepe ruimtebuurt van Bennu, en het is mogelijk dat deze kleine fragmenten van ruimterots Bennu raken waar OSIRIS-REx het niet waarneemt, losse deeltjes schudden met het momentum van hun impact.

Het team stelde ook vast dat thermische breuk een andere redelijke verklaring is. De oppervlaktetemperaturen van Bennu variëren drastisch gedurende de rotatieperiode van 4,3 uur. Hoewel het 's nachts extreem koud is, het oppervlak van de asteroïde wordt halverwege de middag aanzienlijk warmer, dat is wanneer de drie belangrijkste gebeurtenissen plaatsvonden. Als gevolg van deze temperatuurverandering rotsen kunnen beginnen te barsten en af ​​te breken, en uiteindelijk zouden deeltjes van het oppervlak kunnen worden uitgestoten. Deze cyclus staat bekend als thermische spanningsbreuk.

Het vrijkomen van water kan ook de activiteit van de asteroïde verklaren. Wanneer Bennu's met water afgesloten klei wordt verwarmd, het water kan beginnen vrij te komen en druk te creëren. Het is mogelijk dat naarmate de druk toeneemt in scheuren en poriën in keien waar geabsorbeerd water vrijkomt, het oppervlak kan geagiteerd raken, waardoor deeltjes uitbarsten.

Maar de natuur laat niet altijd eenvoudige verklaringen toe. "Het kan zijn dat er meer dan één van deze mogelijke mechanismen in het spel zijn, " zei Steve Chesley, een auteur op het papier en Senior Research Scientist bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif. "Bijvoorbeeld, thermische breuk kan het oppervlaktemateriaal in kleine stukjes hakken, waardoor het voor meteoroïde-inslagen veel gemakkelijker wordt om kiezelstenen de ruimte in te lanceren."

Als thermische breuk, meteoroïde inslagen, of allebei, zijn in feite de oorzaken van deze uitwerpingsgebeurtenissen, dan gebeurt dit fenomeen waarschijnlijk op alle kleine asteroïden, omdat ze allemaal deze mechanismen ervaren. Echter, als het vrijkomen van water de oorzaak is van deze ejectiegebeurtenissen, dan zou dit fenomeen specifiek zijn voor asteroïden die waterhoudende mineralen bevatten, zoals Bennu.

Bennu's activiteit biedt grotere kansen zodra een monster is verzameld en voor studie naar de aarde is teruggebracht. Veel van de uitgestoten deeltjes zijn klein genoeg om te worden opgevangen door het bemonsteringsmechanisme van het ruimtevaartuig. wat betekent dat het geretourneerde monster mogelijk materiaal bevat dat is uitgeworpen en teruggekeerd naar Bennu's oppervlak. Vaststellen dat een bepaald deeltje was uitgeworpen en teruggestuurd naar Bennu, zou een wetenschappelijke prestatie kunnen zijn die lijkt op het vinden van een naald in een hooiberg. Het materiaal keerde terug naar de aarde van Bennu, echter, zal vrijwel zeker ons begrip van asteroïden en de manier waarop ze zowel verschillend als vergelijkbaar zijn, vergroten, zelfs als het fenomeen van de uitwerping van deeltjes een mysterie blijft waarvan we de aanwijzingen ook naar huis zullen terugkeren in de vorm van gegevens en verder materiaal voor studie.

Monsterafname is gepland voor de zomer van 2020, en het monster zal in september 2023 op aarde worden afgeleverd.