Asteroïde Bennu blaast zichzelf de ruimte in
Foto’s die door de OSIRIS-Rex ruimtesonde van de NASA zijn gemaakt helpen astronomen te begrijpen waarom er af en toe kleine brokken van de asteroïde Bennu de ruimte in vliegen. Bennu is een nagenoeg ronde asteroïde die de vorm heeft van een draaitol.
Bennu is pas 20 jaar geleden ontdekt en de asteroïde is wellicht het bekendst omdat hij volgens de Palomar Technical Impact Hazard Scale, de twee na hoogste kans maakt om op Aarde in te slaan. Die kans bedraagt 1 : 2700 in de periode 2175 tot 2199. Bennu zal dus wel of niet ooit op de Aarde inslaan maar in de tussentijd leren astronomen dus veel meer over deze potentieel zeer gevaarlijke asteroïde. De OSIRIS-Rex draait sinds oktober 2018 in een baan rond Bennu.
Bennu heeft een doorsnede van ongeveer 500 meter en stulpt aan de evenaar een beetje uit. De asteroïde lijkt een beetje op de draaitol van een kind. De aardscheerder heeft een relatief egaal oppervlak. Aan het zuidelijk halfrond zijn enkele grote rotsblokken zichtbaar die als een paar grote wratten uitsteken. Chemisch gezien lijkt de asteroïde op koolstofrijke chondrietmeteorieten. Deze behoren tot de oudst bekende meteorieten in het zonnestelsel. Bennu is in feite een stapel puin, met wat dichtere plekken maar ook grote leegtes.
Close-ups die zijn gemaakt met de navigatiecamera van de OSIRIS-Rex hebben aangetoond dat Bennu een actieve asteroïde is die regelmatig wat van zijn materiaal de ruimte in slingert.
OSIRIS-REx brengt momenteel nauwgezet het oppervlak van de asteroïde nauwgezet in kaart, op zoek naar een goed plek om er materiaal te gaan verzamelen. De ruimtesonde moet dit medio 2020 gaan doen. Tijdens die waarnemingen heeft de ruimtesonde diverse malen gezien dat de asteroïde kleine rotsblokken van zichzelf de ruimte in slingert. Dit leidde in eerste instantie tot groot alarm bij de NASA want die zag de ruimtesonde al vernietigd worden door rondvliegend puin. Uiteindelijk werd besloten dat de ruimtesonde veilig was end at er geen tegenmaatregelen nodig waren waarna de ruimtesonde verder ging met het nemen van detailfoto’s.
Nieuw onderzoek dat de afgelopen week in het tijdschrift Science werd gepubliceerd beschrijft dit “vervellingsgedrag” in detail en geeft ook enkele mogelijke verklaringen waarom dit gebeurt.
Het is inderdaad niet meteen duidelijk waarom Bennu dit doet, het is immers een asteroïde en geen komeet. Kometen, die grote hoeveelheden ijs bevatten, zijn erom bekend een actief oppervlak te hebben waaruit zich coma en lange staarten van gas en stof kunnen vormen als ze in de buurt van de Zon komen. Asteroïden daarentegen zijn qua samenstelling anders. Visueel zijn ze veel minder spectaculair als een komeet. Maar er is wel een klasse van actieve asteroïden bekend met ook een actief oppervlak hebben.
Vanaf de Aarde kunnen we duizenden asteroïden zien maar we kunnen niet zien wat er zich aan het oppervlak van deze asteroïden afspeelt. Astronomen hebben overigens wel al met telescopen vanaf de Aarde gezien dat er asteroïden zijn die materiaal verliezen maar die gevallen zijn uiterst zeldzaam. Er zijn er dan ook maar een handvol gedocumenteerd zoals de actieve asteroïde (6478) Gault.
Actieve asteroïden die slechts kleine hoeveelheden materiaal de ruimte in slingeren komen erg weinig voor. De OSIRIS-Rex-missie zorgt er dus voor dat we dit proces voor het eerst van dichtbij kunnen volgen. Mogelijk vinden astronomen een sluitende verklaring voor dit gedrag.
De onderzoekers hebben een tiental individuele gebeurtenissen bestudeerd maar het gepubliceerde artikel beschrijft alleen de drie grootste gebeurtenissen die allemaal eerder dit jaar plaatsvonden.
Deze gebeurtenissen waren als kleine heldere lichtvlekken zichtbaar op de opnames van de OSIRIS-Rex. De onderzoekers schatten de grootte van de deeltjes, op slechts enkele centimeters. Tijdens iedere gebeurtenis werden tussen de 72 en 200 van deze kleine deeltjes uitgestoten. Dit gebeurde steeds als het avond was op Bennu. De avond is het warmste gedeelte van de 4,3 uur durende dag o de asteroïde. Een gedeelte van het weggeworpen materiaal bleef een paar dagen in een baan om de asteroïde draaien voordat het weer naar het oppervlak terugviel maar er waren ook deeltjes bij die aan de aantrekkingskracht van de asteroïde wisten te ontsnappen en in de ruimte verdwenen.
De onderzoekers sloten verschillende mogelijke oorzaken voor deze uitwerpen uit, namelijk ijssublimatie (wanneer ijs direct in damp wordt omgezet, waarbij het vloeibare stadium wordt omzeild), rotatieverstoring (waarbij een hoge draaisnelheid van de asteroïde er voor kan zorgen dat deze uit elkaar valt), en elektrostatische effecten. In plaats daarvan werden de afwerpingsgebeurtenissen toegeschreven aan een veelzijdig proces met botsingen met micrometeorieten, uitdroging en thermische spanningsbreuken, die er allemaal voor zorgen, individueel of samen, dat deeltjes Bennu’s oppervlak verlaten.
Dat er sprake kan zijn van thermische breuken is geen grapje, want de oppervlaktetemperaturen op Bennu schommelen wild. Op de middelste breedtegraden van de asteroïde, waar twee van de drie gebeurtenissen plaatsvonden, daalde de oppervlaktetemperatuur tot een dieptepunt van 250 Kelvin (-23 graden Celsius) maar zwaaide vervolgens naar een hoogte van 400 Kelvin (127 graden Celsius, 260 graden F), volgens het nieuwe artikel. Hierdoor ontstaan scheuren, die oppervlaktematerialen destabiliseren.
De OSIRIS-Rex-missie is nog lang niet voorbij. In 202 moet de ruimtesonde materiaal van de asteroïde verzamelen en dat moet dan ergens in 2023 afgeleverd worden op Aarde.
NASA zoekt ondertussen naar de beste plek om te landen en richt zich daarbij op vier plekken in het bijzonder. Deze plekken worden “nachtegaal”, “ijsvogel”, visarend” en “strandloper” genoemd.
De NASA zoekt naar een veilig een toegankelijke plek om te landen en dat gaat niet meervallen. Tegelijkertijd moet die plek ook interessant zijn voor wetenschappelijk onderzoek zoals gebieden met koolstofrijk materiaal of een krater die wellicht jonger gesteente bevat. Welke plek de NASA ook zal kiezen, volgend jaar zal een spannend jaar worden voor de OSIRIS-REx-missie.
Artikel: Close-up view of an active asteroid
Eerste publicatie: 7 december 2019
