Asteroid Bennu hat seit der Ankunft von OSIRIS-REx bereits elfmal Material ins All geschleudert

Am 31. Dezember hat die NASA Ursprünge, Spektralinterpretation, Ressourcenidentifikation, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) Rendezvous mit dem Asteroiden 101955 Bennu . Im Rahmen einer Asteroiden-Probenrückgabe-Mission hofft die NASA, dass Material von diesem erdnahen Asteroiden (NEA) Dinge über die Geschichte des Sonnensystems, die Entstehung seiner Planeten und die Ursprünge des Lebens auf der Erde aufdecken wird.

Seit die Raumsonde eine Umlaufbahn um den Asteroiden eingerichtet hat, hat sie einige interessante Phänomene beobachtet. Dazu gehören die allerersten Nahaufnahmen von Partikelwolken, die von der Oberfläche eines Asteroiden ausbrechen. Seitdem hat das Missionsteam nach diesen Eruptionen Ausschau gehalten, wodurch sie seit der Ankunft der Raumsonde insgesamt 11 „Auswurfereignisse“ miterleben konnten.

Wie alle NEAs besteht Bennu aus Material, das bei der Entstehung des Sonnensystems übrig geblieben ist. Die Untersuchung dieses Asteroiden wird daher voraussichtlich viel über diesen Prozess aufdecken und Einblicke in die Verteilung von Wasser und organischen Molekülen im Sonnensystem vor Milliarden von Jahren geben.

Bild, aufgenommen am 7. März von der PolyCam-Kamera der NASA-Raumsonde OSIRIS-REx aus einer Entfernung von etwa 5 km (3 mi) Quelle: NASA/Goddard/University of Arizona

Seit dem Rendezvous der Raumsonde mit dem Asteroiden vor drei Monaten hat das Wissenschaftsteam einige Überraschungen erlebt. Zunächst stellte das Team fest, dass die Oberfläche des Asteroiden viel zerklüfteter war als ursprünglich angenommen, was sie gezwungen hat, ihren Plan für die Landung auf dem Asteroiden und das Sammeln von Proben anzupassen.

Darüber hinaus war auch das erste Ejektionsereignis (das am 6. Januar beobachtet wurde) unerwartet, ganz zu schweigen von den folgenden zehn Eruptionen. Wie Dante Lauretta, der Hauptermittler der OSIRIS-REx-Mission an der University of Arizona, kürzlich in einer Mission sagte Pressemitteilung :

„Die Entdeckung von Plumes ist eine der größten Überraschungen meiner wissenschaftlichen Karriere. Und das raue Gelände widersprach all unseren Vorhersagen. Bennu überrascht uns schon jetzt und unsere spannende Reise dorthin steht erst am Anfang.“

Das erste Ausstoßereignis wurde entdeckt, nachdem das OSIRIS-REx-Team Partikel in einem der Bilder bemerkte, die der NavCam 1-Imager der Raumsonde aufgenommen hatte, während die Sonde Bennu in einer Entfernung von etwa 1,6 km (1 mi) umkreiste. Nach der Bewertung des Ereignisses kam das Team zu dem Schluss, dass die Partikel kein Risiko für das Raumfahrzeug darstellen, und entschied sich, die Ausstoßereignisse weiter zu überwachen.

Der Asteroid Bennu aus einer Entfernung von 24 km (15 mi), aufgenommen von der PolyCam auf OSIRIS-REx. Bildnachweis: NASA/Goddard/Universität von Arizona.

Obwohl ein Großteil der von der Wolke ausgestoßenen Materie von Bennu weggeschleudert wurde, bemerkte das Team, dass einige der Partikel als Satelliten in die Umlaufbahn fielen, bevor sie zur Oberfläche des Asteroiden zurückkehrten. Dies könnte bedeuten, dass ein Teil des Materials (das aus dem Inneren ausgestoßen wird) wiedergewonnen werden könnte, sobald das Raumfahrzeug Proben von der Oberfläche sammelt.

Lori Glaze, die amtierende Direktorin der Planetary Science Division im NASA-Hauptquartier in Washington, fasste diese Entwicklungen so zusammen:

„Die ersten drei Monate der intensiven Untersuchung von Bennu durch OSIRIS-REx haben uns daran erinnert, worum es bei der Entdeckung geht – Überraschungen, schnelles Denken und Flexibilität. Wir untersuchen Asteroiden wie Bennu, um mehr über den Ursprung des Sonnensystems zu erfahren. Die Probe von OSIRIS-REx wird uns helfen, einige der größten Fragen zu unserer Herkunft zu beantworten.“

Die größte Überraschung von Bennu ist jedoch nach wie vor seine zerklüftete und mit Geröll übersäte Oberfläche. Basierend auf Beobachtungen von der Erde erwartete das Team, eine relativ glatte Oberfläche mit wenigen großen Felsbrocken zu finden. Dies basierte auf Beobachtungen der thermischen Trägheit von Bennu (seine Fähigkeit, Wärme zu leiten und zu speichern) und auf Radarmessungen seiner Oberfläche.

Als die Raumsonde jedoch ankam, stellte das Team fest, dass die Oberfläche eine deutlich höhere Gerölldichte als erwartet aufwies. Die Tatsache, dass sich die ersten Ergebnisse als falsch erwiesen, veranlasste das Team, die Modelle zur Interpretation der Asteroidendaten zu überarbeiten, da sie eindeutig versagen, die Beschaffenheit kleiner, felsiger Asteroidenoberflächen vorherzusagen.

Künstlerische Konzeption der NASA-Raumsonde OSIRIS-REx in Bennu. Credits: NASA/GSFC

Die felsige Oberfläche von Bennu bedeutet auch, dass der Plan des Teams für die Probennahme – ein Touch-and-Go (TAG)-Verfahren – angepasst werden muss. Ursprünglich war geplant, an einer klaren Stelle mit einem Durchmesser von etwa 50 Metern zu landen. Aufgrund der Felsbrockendichte konnte das Team jedoch keine so große klare Stelle finden und hat stattdessen begonnen, nach kleineren Kandidatenstandorten zu suchen.

Dies wird dem Raumfahrzeug beim Abstieg zur Oberfläche viel mehr Genauigkeit abverlangen, weshalb das Missionsteam einen aktualisierten Ansatz (genannt Bullseye TAG) entwickelt. Als Rich Burns – der Projektmanager von OSIRIS-REx am Goddard Space Flight Center der NASA – erklärt , all dies hat das Missionsteam auf Herz und Nieren geprüft:

„Während des gesamten Betriebs von OSIRIS-REx in der Nähe von Bennu hat unser Raumfahrzeug- und Betriebsteam bewiesen, dass wir eine Systemleistung erreichen können, die die Designanforderungen übertrifft. Bennu hat uns herausgefordert, mit seinem unwegsamen Gelände fertig zu werden, und wir sind zuversichtlich, dass OSIRIS-REx dieser Aufgabe gewachsen ist.“

Zu den weiteren bemerkenswerten Entdeckungen gehört die Tatsache, dass sich die Spinrate von Bennu allmählich zu verlangsamen scheint. Dies ist das Ergebnis des Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP)-Effekts, bei dem eine ungleichmäßige Erwärmung und Abkühlung zu einer Verringerung der Drehzahl führt. Infolgedessen verlangsamt sich Bennus Rotationszeit um etwa eine Sekunde pro Jahrhundert.

Künstlerische Darstellung des erdnahen Asteroiden Bennu während der Entstehung des Sonnensystems. Bildnachweis: NASA

Ein weiterer interessanter Fund war das Vorhandensein von Magnetit auf der Oberfläche von Bennu, das vom MapCam-Farbimager und dem Thermal Emission Spectrometer (OTES) der Raumsonde aufgenommen wurde. Das Vorhandensein dieses Minerals unterstützt frühere Erkenntnisse, die darauf hindeuten, dass es auf Bennus Mutterkörper Wechselwirkungen zwischen felsigem Material und flüssigem Wasser gibt.

Diese und weitere Erkenntnisse wurden auf der 50. Mond- und Planetenkonferenz , die vom 18. bis 23. März in Houston, Texas stattfand. Die Ergebnisse erschienen auch im Rahmen von a spezielle Papiersammlung die von der wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht wurdenNatur.

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