La nave espacial OSIRIS-REx de la NASA llegó al asteroide Bennu en diciembre de 2018, y solo una semana después, descubrió algo inusual en Bennu: el asteroide estaba expulsando partículas al espacio.
La cámara de navegación de la nave espacial vio por primera vez las partículas, pero los científicos inicialmente pensaron que solo eran estrellas en el fondo. Después de un escrutinio más detallado, el equipo de OSIRIS-REx se dio cuenta de que eran partículas de roca y les preocupaba que pudieran representar un peligro.
Los asteroides que están perdiendo masa se denominan "asteroides activos" y, a veces, "cometas del cinturón principal". A veces dejan rastros transitorios de polvo y escombros que se parecen a la cola de un cometa. Cuando se observaron estos tipos de asteroides por primera vez, los astrónomos pensaron que el rastro estaba hecho de hielo derretido, como la cola de un cometa. Pero ahora sabemos que hay varios mecanismos que pueden hacer que un asteroide esté activo.
Los astrónomos no han encontrado muchos asteroides activos, y la mayoría de ellos están perdiendo tanto material que es visible en los telescopios. La mayoría de los asteroides son estables y, de hecho, Bennu parecía ser un asteroide inactivo en las observaciones basadas en la Tierra. Naturalmente, los científicos que trabajan con OSIRIS-REx querían saber más, y tropezar con uno con la nave espacial presentó una oportunidad no planificada para estudiar de cerca uno de estos asteroides.
"Esta es una gran oportunidad para ampliar nuestro conocimiento sobre cómo se comportan los asteroides".
Prof. Dante Lauretta, Investigador principal, Misión OSIRIS-REx.
"Entre las muchas sorpresas de Bennu, las expulsiones de partículas despertaron nuestra curiosidad, y hemos pasado los últimos meses investigando este misterio", dijo Dante Lauretta, investigador principal de OSIRIS-REx en la Universidad de Arizona, Tucson. "Esta es una gran oportunidad para ampliar nuestro conocimiento sobre cómo se comportan los asteroides", dijo en un comunicado de prensa.
Hay una variedad de causas para los asteroides activos como Bennu. Sublimación de hielo, impactos, inestabilidad rotacional, fracturas térmicas y repulsión electrostática son algunos de ellos. En un artículo publicado en Science el 6 de diciembre, Lauretta y otros científicos presentaron los resultados de sus observaciones sobre la pérdida de masa de Bennu. El artículo se titula "Episodios de eyección de partículas desde la superficie del asteroide activo (101955) Bennu".
El título del artículo deja en claro que estas eyecciones de partículas son episódicas en lugar de continuas. El equipo se centró en los tres episodios más grandes de expulsión de partículas el 6 de enero, el 19 de enero y el 11 de febrero. El evento más grande fue el 6 de enero cuando OSIRIS-REx vio cerca de 200 partículas salir de Bennu. En general, las partículas viajaron a aproximadamente 3 metros (6 pies) por segundo y variaron en tamaño desde menos de una pulgada hasta 4 pulgadas (10 cm).
Cada uno de los tres ocurrió en diferentes lugares en la superficie del asteroide. Uno ocurrió en el hemisferio sur y dos cerca del ecuador. Todos ocurrieron a medio día, y parece que no hay nada notable en los lugares.
Después de ser expulsados de Bennu, una de las dos cosas les sucedió a las partículas: orbitaron durante un breve período de varios días antes de caer nuevamente a la superficie del asteroide, o fueron expulsadas al espacio.
Después de que el equipo investigó la expulsión de partículas, eliminaron algunas causas y resolvieron tres posibles causas: impactos de meteoritos, fractura por estrés térmico o liberación de vapor de agua.
El barrio de Bennu es una especie de lugar concurrido, con muchas rocas espaciales pequeñas zumbando alrededor. Una posibilidad es que estas rocas golpearan a Bennu fuera de la vista de OSIRIS-REx y sacudieran partículas sueltas, enviándolas a la órbita o al espacio.
La fracturación térmica también podría explicar las partículas. El período de rotación de Bennu es de 4,3 horas, y la temperatura de la superficie del asteroide varía ampliamente durante ese tiempo. Los tres eventos principales de expulsión de partículas fueron todos en la tarde, cuando la temperatura aumenta de bajas temperaturas nocturnas frías a máximas diurnas. Estos cambios de temperatura pueden causar grietas en la roca y expulsión de partículas.
O podría ser la liberación de agua. Bennu contiene arcillas importantes que contienen agua, y el calentamiento durante el día podría hacer que se expanda, creando presión a medida que intenta escapar. Esa presión puede acumularse en grietas y huecos en la roca, agitando la roca y soltando partículas y permitiendo que escapen.
Por supuesto, la respuesta puede no ser una de estas. Puede ser que haya múltiples razones para la superficie activa de Bennu.
"Podría ser que hay más de uno de estos posibles mecanismos en juego", dijo Steve Chesley, autor del artículo y científico investigador principal del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "Por ejemplo, la fractura térmica podría estar cortando el material de superficie en pedazos pequeños, lo que hace que sea mucho más fácil para los impactos de meteoritos lanzar piedras al espacio ".
Lo que esto significa para otros asteroides aún no es seguro. Bennu contiene agua, pero no todos los asteroides sí. Entonces, si la liberación de agua lo está causando, los científicos no pueden sacar conclusiones sobre los asteroides "secos". Pero si la liberación de partículas es causada por impactos de meteoritos y / o fracturas térmicas, entonces es posible que esta pérdida de partículas a pequeña escala esté ocurriendo en todos los asteroides pequeños.
En el verano de 2020, OSIRIS-REx recolectará una muestra de Bennu y la devolverá a la Tierra para 2023. Estas partículas que fueron expulsadas y luego devueltas al asteroide son lo suficientemente pequeñas como para tomarlas durante el muestreo, por lo que es posible que algunas regresen a la Tierra . Será difícil determinar si parte de la muestra es material expulsado, pero no imposible. Si algo es así, podemos aprender más sobre los asteroides activos y qué causa la expulsión de partículas de la muestra.
Mientras tanto, OSIRIS-REx estará en Bennu durante mucho tiempo todavía, estudiándolo con su conjunto de instrumentos científicos. Todavía aprenderemos mucho sobre el asteroide antes de recolectar cualquier muestra. Tal vez habrá más sorpresas.
Más:
- Comunicado de prensa: La misión OSIRIS-REx de la NASA explica los misteriosos eventos de partículas de Bennu
- Documento de investigación: Episodios de eyección de partículas desde la superficie del asteroide activo (101955) Bennu
- Documento 2012: LOS ASTEROIDES ACTIVOS
