Wetenschappers met NASA's eerste asteroïde monsterretourmissie, OSIRIS-REx, krijgen een nieuw begrip van het koolstofrijke materiaal van asteroïde Bennu en de kenmerkende "spinning-top" -vorm. Het team, geleid door de Universiteit van Arizona, heeft ontdekt dat de vorm en het hydratatieniveau van de asteroïde aanwijzingen geven over de oorsprong en geschiedenis van deze en andere kleine lichamen.

Bennu, de doelasteroïde voor de OSIRIS-REx-missie, en Ryugu, het doelwit van de Hayabusa2 asteroïde monsterretourmissie van het Japan Aerospace Exploration Agency, zijn samengesteld uit fragmenten van grotere lichamen die uiteenspatten bij een botsing met andere objecten. De kleine fragmenten verzamelden zich opnieuw om een ​​aggregaat te vormen. Bennu en Ryugu zijn mogelijk op deze manier gevormd uit hetzelfde oorspronkelijke verbrijzelde ouderlichaam. Nutsvoorzieningen, wetenschappers willen ontdekken welke processen hebben geleid tot specifieke kenmerken van deze asteroïden, zoals hun vorm en mineralogie.

Bennu en Ryugu zijn beide geclassificeerd als "spinning-top" asteroïden, wat betekent dat ze een uitgesproken equatoriale rand hebben. Tot nu, wetenschappers dachten dat deze vorm het resultaat was van thermische krachten, het YORP-effect genoemd. Het YORP-effect verhoogt de draaisnelheid van de asteroïde, en gedurende miljoenen jaren, materiaal nabij de polen zou kunnen zijn gemigreerd om zich op de evenaar op te hopen, uiteindelijk een tolvorm vormend, wat betekent dat de vorm relatief recent zou zijn gevormd.

Echter, in een nieuw artikel gepubliceerd in Natuurcommunicatie , wetenschappers van de teams OSIRIS-REx en Hayabusa2 beweren dat het YORP-effect mogelijk niet de vorm van Bennu of Ryugu verklaart. Beide asteroïden hebben grote inslagkraters op hun evenaar, en hun grootte suggereert dat deze kraters enkele van Bennu's oudste oppervlaktekenmerken zijn. Omdat de kraters de equatoriale ruggen bedekken, hun tolvormen moeten ook veel eerder zijn gevormd.

"Met behulp van computersimulaties die de impact modelleren die Bennu's ouderlichaam opbrak, laten we zien dat deze asteroïden ofwel direct als topvormen zijn gevormd, of de vorm bereikten kort na hun vorming in de belangrijkste asteroïdengordel, " zei Ronald Ballouz, co-lead auteur en OSIRIS-REx postdoctoraal onderzoeksmedewerker aan de UArizona. "De aanwezigheid van de grote equatoriale kraters op deze asteroïden, zoals te zien is op afbeeldingen die door het ruimtevaartuig zijn geretourneerd, sluit uit dat de asteroïden recentelijk een nieuwe vorm hebben ondergaan vanwege het YORP-effect. We zouden verwachten dat deze kraters verdwenen zijn met een recente YORP-geïnduceerde herschikking van de asteroïde."

Naast hun vormen, Bennu en Ryugu bevatten beide ook waterhoudend oppervlaktemateriaal in de vorm van kleimineralen. Het oppervlaktemateriaal van Ryugu is minder waterrijk dan dat van Bennu, wat inhoudt dat Ryugu's materiaal op een gegeven moment meer verhitting heeft ervaren.

Ervan uitgaande dat Bennu en Ryugu gelijktijdig zijn gevormd, het artikel onderzoekt twee mogelijke verklaringen voor de verschillende hydratatieniveaus van de twee lichamen op basis van de computersimulaties van het team. Eén hypothese suggereert dat toen de moederasteroïde werd verstoord, Bennu gevormd uit materiaal dichter bij het oorspronkelijke oppervlak, terwijl Ryugu meer materiaal bevatte uit de buurt van het oorspronkelijke centrum van het ouderlichaam. Een andere mogelijke verklaring voor het verschil in hydratatieniveaus is dat de fragmenten verschillende niveaus van verwarming ondervonden tijdens de verstoring van de moederasteroïde. Als dit de zaak is, Ryugu's bronmateriaal komt waarschijnlijk uit een gebied nabij het inslagpunt, waar de temperatuur hoger was. Bennu's materiaal zou afkomstig zijn uit een regio die niet zoveel verwarming heeft ondergaan, en was waarschijnlijk verder van het punt van impact. Analyse van de geretourneerde monsters en verdere observatie-analyse van de oppervlakken van de asteroïden zullen een duidelijker beeld geven van de mogelijke gedeelde geschiedenis van de twee asteroïden.

"Deze simulaties bieden waardevolle nieuwe inzichten in hoe Bennu en Ryugu zijn gevormd, " zei Dante Lauretta, OSIRIS-REx hoofdonderzoeker en UArizona hoogleraar planetaire wetenschappen. "Zodra we de geretourneerde monsters van deze twee asteroïden in het lab hebben, we kunnen deze modellen mogelijk verder bevestigen, mogelijk onthullend de ware relatie tussen de twee asteroïden."

Wetenschappers verwachten dat de monsters ook nieuwe inzichten zullen geven in de oorsprong, vorming en evolutie van andere koolstofhoudende asteroïden en meteorieten. De Hayabusa2-missie van het Japan Aerospace Exploration Agency keert momenteel terug naar de aarde, en is gepland om zijn monsters van Ryugu eind dit jaar af te leveren. De OSIRIS-REx-missie zal op 20 oktober haar eerste poging doen om monsters te verzamelen in Bennu en zal haar monsters op 24 september op aarde afleveren. 2023.