Voorlopig geen botsing tussen Bennu en de Aarde
Het ongeveer 500 meter grote object zou over 161 jaar met de Aarde kunnen botsen maar de kans daarop lijkt nu uitzonderlijk klein te zijn. Gegevens die zijn verzameld in de jaren dat de OSIRIS-Rex van de NASA rond asteroïde Bennu rondzwierf hebben wetenschappers in staat gesteld het risico van deze potentieel gevaarlijke aardscheerder bij te schaven.
De OSIRIS-Rex ruimtesonde is momenteel op weg terug naar de Aarde. De ruimtesonde heeft oppervlaktemateriaal aan boord dat van Bennu is verzameld. Tussen december 2018 en mei 2021 werd Bennu van alle kanten bestudeerd door de ruimtesonde. Zo werden grootte, massa, vorm, samenstelling, rotatie, baantraject en andere belangrijke kenmerken nauwkeurig in kaart gebracht. Bennu is een primitieve koolstofrijke asteroïde. Door dit object te bestuderen kunnen astronomen afleiden hoe ons zonnestelsel er tijdens zijn ontstaansperiode uitzag.
Maar de 800 miljoen kostende missie deed meer dan alleen maar zoeken naar organische moleculen, water en zware metalen. Bennu is nummer 2 op de lijst van potentieel gevaarlijke asteroïden. Dit geeft aan dat het belangrijk is om er zo veel als mogelijk over te leren en dan in het bijzonder de baandynamica die toekomstige bewegingen dicteert.
Het nieuwe onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Icarus, levert een nauwkeurige baan van Bennu tot het jaar 2300. Er is nog steeds een kleine kans dat de asteroïde de komende eeuw in botsing komt met de Aarde maar de kans hierop is tot het jaar 2300 heel erg klein. De nieuwe berekeningen komen tot een kans van 1 op 1750 oftewel 0,057%.
Gegevens afgeleid door OSIRIS-Rex, het Deep Space Network van de NASA en computermodellen stelden wetenschappers in staat om de onzekerheden in de baan van Bennu met een factor 20 te bepalen. Dat is echt een verdienste van de ruimtesonde want die kon de relatieve positie van Bennu ten opzichte van de Aarde tot op enkele meters nauwkeurig bepalen.
Indrukwekkend genoeg stelde het nieuwe model de onderzoekers in staat om 24 van de 26 mogelijke sleutelgaten van Bennu, waarvan werd voorspeld dat ze op 11 september 2135 zouden bestaan als de asteroïde volgens planning veilig langs de Aarde zal razen, te elimineren. Zwaartekrachtssleutelgaten kunnen worden vergeleken met fictieve poorten die personages naar andere tijdlijnen brengen. Sleutelgaten zijn echter heel echt en ze zijn slecht nieuws want we willen niet dat asteroïden door sleutelgaten gaan omdat dat poorten zijn die asteroïden meenemen naar orbitale banen die de Aarde bedreigen.
Volgens de onderzoekers is er geen kans op een inslag in 2135 maar Bennu zal de Aarde wel dicht naderen. De asteroïde zal de Aarde passeren op een afstand van ongeveer de helft van de afstand tussen de Aarde en de Maan. Hierdoor zal de baan van de asteroïde veranderen. Om deze verandering in de baan te kennen moeten wetenschappers echter rekenen met deze zogenaamde zwaartekrachtssleutelgaten.
Zoals NASA ze beschrijft, zijn sleutelgaten gebieden in de ruimte die Bennu op weg zouden kunnen zetten naar een toekomstige botsing met de Aarde als de asteroïde er op bepaalde tijden doorheen zou gaan vanwege het effect van de zwaartekracht van de Aarde. Het nieuwe onderzoek beschrijft twee sleutelgaten die nog steeds in het spel zijn waaronder een die zou leiden tot een botsing tussen de Aarde en Bennu op 24 september 2182. Maar de kans daarop is klein, 1 op 2700 oftewel 0,073%. Volgens de onderzoekers geen reden tot bezorgdheid.
De reden voor zoveel onzekerheid heeft te maken met alle variabelen die in het spel zijn. Sir Isaac Newton beschreef een universum dat werkt met een klokachtige precisie maar de klok die ons zonnestelsel is heeft heel erg veel bewegende delen. Deze storende invloeden omvatten zaken als de zwaartekracht van de Zon, de planeten, alle manen, honderden asteroïden, interplanetair stof en de zonnewind.
Voor het nieuwe onderzoek probeerden de wetenschappers zoveel mogelijk variabelen te verklaren om op die manier Bennu’s toekomstige baan te voorspellen, inclusief de massa van 343 bekende asteroïden. Ze waren zelfs verantwoordelijk voor een mogelijk duwtje in de rug van OSIRIS-Rex toen die op 20 oktober 2020 oppervlaktemateriaal verzamelde van de asteroïde (het bleek te verwaarlozen) en stukjes puin die van nature ook op Bennu vallen (ook geen factor).
Daarnaast moet er ook rekening gehouden worden met het Yarkovsky-effect. Dit treedt op als een object straling van de Zon absorbeert waarna deze straling ook weer weglekt. Dit verandert het momentum van een object in de ruimte waardoor het enigszins van zijn pad afdrijft dat anders door de zwaartekracht wordt bepaald. Dit effect is heel klein maar het wordt over grote tijdsschalen wel relevant. OSIRIS-REx verzamelde onschatbare informatie, informatie die moeilijk zo niet onmogelijk is te verkrijgen vanaf de grond, die werd gebruikt om het Yarkovsky-effect te berekenen terwijl Bennu om de Zon reisde, inclusief factoren als grootte, massa, vorm, rotatie, oppervlakte-eigenschappen van het object en andere factoren. Het hielp de onderzoekers om de toekomstige beweging van Bennu te modelleren.
Interessant is dat de door OSIRIS-Rex verzamelde monsters ons begrip zouden kunnen vergroten van hoe het Yarkovsky-effect Bennu’s traject zou kunnen blijven veranderen. Analyse van oppervlaktemonsters zou veranderingen van de asteroïde in de loop van de tijd kunnen blootleggen, zoals oppervlakteverwering. Iets wat onze kennis van een van de belangrijkste parameters voor het bepalen van de baan zou vergroten.
Het nieuwe onderzoek biedt de meest solide schattingen van Bennu’s toekomst tot nu toe maar er is nog steeds ruimte voor verbetering. De onderzoekers willen de zwaartekrachtsinvloed van alle asteroïden in het zonnestelsel verklaren. Het bepalen van de massa van deze asteroïden zou een belangrijke volgende stap voorwaarts zijn, aldus de onderzoekers. Verbeterde metingen van Bennu’s massa en dichtheid, die nog steeds onzeker zijn, zouden ook helpen. Bennu is een losse stapel stenen en stof met waarschijnlijk lege holtes en een ongelijkmatige verdeling van materialen onder het oppervlak.
Eerste publicatie: 16 augustus 2021
Bron: NASA
