Asteroïde Bennu is een gevaarlijke aardscheerder

De grootte van Bennu vergeleken
De grootte van Bennu (492 meter) vergeleken met de Eiffeltoren in Parijs en het Empire State Building in New York. Credit: NASA

Bennu is een asteroïde die iedere paar jaar langs de Aarde scheert. Er is een minieme kans dan de asteroïde in de nabije toekomst (minder dan 200 jaar) met de Aarde in botsing komt.

Omdat de asteroïde zo dicht bij de Aarde kan komen is deze NEO (Near Earth Object) doel van een NASA-missie die er materiaal moet verzamelen en dit terug moet brengen naar de Aarde. Wetenschappers denken dat dit stuk ruimtepuin wellicht bouwstenen voor leven bevat.

Bennu is in 1999 ontdekt met de LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research) dat aardscheerders (NEO’s) opspoort en volgt. Bennu kreeg de voorlopige aanduiding 1999 RQ36 en dat betekende dat het het 916de object was dat in de eerste helft van september 1999 werd waargenomen. Nadat de exacte baan bekend was kreeg de asteroïde een officieel volgnummer en omdat 1999 RQ36 de 101.955ste asteroïde was die een nummer kreeg werd de officiële naam asteroïde 101955.

De naam Bennu werd geselecteerd tijdens een wedstrijd die door de universiteit van Arizona en enkele partners was gehouden. Bennu is een vogel uit de Egyptische mythologie. De naamgever, Michael Puzio zei dat de vorm van de ruimtesonde (OSIRIS-REx), met uitgestrekte monsterarm, hem deed denken aan de reiger god Bennu. Slechts ongeveer 5% van alle asteroïden heeft een naam.

Grootte en samenstelling

De vorm van Bennu doet een beetje denken aan die van een draaitol. De doorsnede van de asteroïde is ongeveer 500 meter en Bennu draait met een periode van 1,2 jaar (436,604 dagen) om de Zon. Iedere zes jaar nadert de asteroïde ons tot op 0,002 Astronomische Eenheden (1 AE = 150 miljoen kilometer). Die 0,02 AE komen overeen met ongeveer 300.000 kilometer en dat is binnen de baan van de Maan.

Bennu maakt deel uit van een kleine klasse van koolstof houdende (donkere) asteroïden die mogelijk zijn opgebouwd uit eenvoudige componenten. Deze groep asteroïden wordt B-type genoemd en bevat componenten als vluchtigen (componenten met een laag kookpunt), aminozuren en organische moleculen die allemaal mogelijk voorlopers zijn van leven op Aarde.

Metingen met telescopen (waaronder de Arecibo Observatory Planetary Radar en het Goldstone Deep Space Network) suggereren dat Bennu een dichtheid heeft die lager is dan gesteente. Astronomen omschrijven Bennu als gestapeld puin, losjes bij elkaar gehouden gesteente, stof en rotsen met grote openingen tussen. Waarnemingen uit 2007 die zijn gedaan met de Spitzer Space Telescope suggereren dat Bennu is bedekt met regoliet (aarde) korrels van gemiddelde grootte en andere waarnemingen suggereren ook dat de asteroïde vermoedelijk een glad object is.

Bennu is een heel donker object en zal dus veel straling van de Zon absorberen. Bennu straalt dit weer in de vorm van warmte uit en dit beïnvloedt de baan. Deze duw in de baan van Bennu noemen we het Yarkovsky effect. De baan van Bennu en de vorm van de asteroïde zijn ook ontstaan als gevolg van de herhaaldelijke passages langs Venus en de Aarde.

Ontstaan

Asteroïden zoals Bennu zijn voor astrofysici heel interessant omdat ze ons iets vertellen over de condities waaronder het zonnestelsel is ontstaan. De leidende theorie over het ontstaan van het zonnestelsel zegt dat een nevel (wolk van gas) door een gebeurtenis van buiten uit zijn evenwicht is geraakt. De nevel is gaan samentrekken en in het binnenste ontstond uit een gedeelte van het materiaal onze Zon. Om de jonge zon bevindt zich een schijf van gesteente en gas die in de loop der tijd geleidelijk aan transformeerde tot de planeten die we tegenwoordig kunnen zien.

De planeten ontstonden uit bouwstenen die chondrulen worden genoemd en die ontstonden uit gesmolten gesteente. Wetenschappers denken dat Bennu nog steeds een boel van die chondrulen in zijn binnenste heeft. Op de Aarde is het oorspronkelijke materiaal langzaamaan door geologische activiteit en chemische reacties met water en de atmosfeer veranderd. Astronomen denken dat Bennu er nog grotendeels uitziet als tijdens zijn ontstaan.

Bennu is mogelijk uit botsingen ontstaan. In het jonge zonnestelsel waren die heel algemeen want er was materiaal te over. In het zonnestelsel komen op verschillende plaatsen inslagkraters voor die tussen 3,8 miljard jaar en 4,1 miljard jaar oud zijn. Astronomen spreken in dit verband vaak over het “late heavy bombardment”, het late zware bombardement. Er zijn theorieën die zeggen dat dit bombardement plaatsvond nadat Jupiter dichterbij de Zon vrhuisde waarbij de banen van kleinere objecten werden verstoord.

Bennu is vermoedelijk iets later ontstaan, ongeveer 1 miljard jaar geleden. Bennu is ontstaan uit het afval dat een planetesimaal (een klein object op weg om eventueel uit te groeien tot een planeet) te pletter sloeg op een asteroïde.

Verkenning

Bennu is het doel voor de OSIRIS-Rex (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) -missie. OSIRIS-Rex zal op 3 december 2018 arriveren en zal, onder andere, materiaal opscheppen en dat omstreeks 2023 weer terugbrengen naar de Aarde.

OSIRIS-REx bij Bennu
Artist impression van de OSIRIS-REx bij de asteroide Bennu. Credit: NASA

OIRES-REx zal de plaats waar de monsters genomen worden bestuderen, de asteroïde in kaart brengen, het Yarkovsky-effect meten en zijn waarnemingen vergelijken die van telescopen op Aarde.

Wetenschappers zullen ook zoeken naar organisch materiaal waaronder moleculen als koolstof en waterstof. Organische componenten zijn de bouwstenen van leven op Aarde. Nu zijn niet alle organische moleculen nodig voor leven maar door ze op plaatsen zoals Bennu te bestuderen kan men wel een goed idee krijgen hoe die moleculen betrokken zijn bij de herkomst van leven.

Door materiaal naar de Aarde te halen kan dit veel beter worden onderzocht dan ter plekke met een ruimtesonde. Bovendien kan materiaal bewaard worden voor later als er nieuwe analysetechnieken beschikbaar zijn.

Bennu is gekozen uit ongeveer 7000 aardscheerders die in 2008 bekend waren. De asteroïde is met 492 meter relatief klein en is rijk aan koolstof. Bennu volgt een baan die het mogelijk maakt materiaal naar de Aarde te halen en in die tijd waren er slechts vijf asteroïden bekend die aan al deze parameters voldeden. Bennu werd dus uit deze vijf gekozen.

Inslag onvermijdelijk?

Bennu is volgens astronomen een van de meest gevaarlijke aardscheerders. Er is een kans van 1:2700 dat er ergens in de 22ste eeuw een inslag op Aarde zal volgen.

Echter, de kans dat Bennu op Venus in slaat in plaats van op Aarde is groter. Maar de baan van de asteroïde kan in de loop van de tijd veranderen en het is daarom ook heel goed mogelijk dat de asteroïde zijn bestaan eindigt in de Zon of door Jupiter het zonnestelsel wordt uitgeschoten.

Desondanks zijn er plannen in ontwikkeling om ruimtevaartuigen te bouwen die inkomende asteroïden uit koers kunnen schieten of met behulp van een kernbom uit elkaar blazen. Onderzoekers hebben een concept gepresenteerd onder de naam Hypervelocity Asteroid Mitigation Mission for Emergency Response (HAMMER).

Iedere HAMMER zou ongeveer 8000 kilogram wegen. Als er vroeg genoeg een bedreiging door een asteroïde is gedetecteerd dan zou een vloot van deze HAMMER’s gelanceerd kunnen worden om, atoombomvrij, met de asteroïde te botsen waarbij de baan genoeg wordt gewijzigd om de Aarde te missen.

Om het HAMMER-concept goed door te rekenen heeft het ontwikkelteam Bennu als voorbeeld genomen. Het is een van de best bestudeerde asteroïden en er is dus al heel veel over bekend waardoor er een realistisch model opgesteld kon worden.

Ondertussen is de OSIRIS-REx onderweg naar deze fascinerende rotsblok en kunnen we vanaf december 2018 meer informatie verwachten over deze aardscheerder.

Meer lezen: NASA’s Mission to Asteroid Bennu: OSIRIS-Rex Complete Coverage

 

Eerste publicatie: 24 november 2018