Команда OSIRIS-REx впервые наблюдала событие выброса частиц на изображениях, сделанных навигационными камерами космического корабля, сделанными в январе. 6, всего через неделю после того, как космический корабль вышел на свою первую орбиту вокруг Бенну. На первый взгляд, частицы казались звездами позади астероида, но при более внимательном рассмотрении команда поняла, что астероид выбрасывает материал со своей поверхности.
Сделав вывод, что эти частицы не поставили под угрозу безопасность космического корабля, миссия начала специальные наблюдения, чтобы полностью задокументировать деятельность.
«Среди множества сюрпризов Бенну, выбросы частиц вызвали наше любопытство, и мы потратили последние несколько месяцев на изучение этой тайны», – сказал Данте Лауретта, главный исследователь OSIRIS-REx в Университете Аризоны, Тусон. "Это прекрасная возможность расширить наши знания о поведении астероидов."
Изучив результаты наблюдений, команда миссии опубликовала свои выводы в статье Science, опубликованной в декабре.
6. Команда наблюдала три крупнейших события выброса частиц в январе. 6 и 19 февраля.
11, и пришел к выводу, что события произошли в разных местах на поверхности Бенну. Первое событие произошло в южном полушарии, а второе и третье события произошли вблизи экватора. Все три события произошли ближе к вечеру на Бенну.
Команда обнаружила, что после выброса с поверхности астероида частицы либо ненадолго облетели Бенну и упали обратно на его поверхность, либо улетели с Бенну в космос.
Наблюдаемые частицы перемещались со скоростью до 10 футов (3 метров) в секунду и имели размер от менее дюйма до 4 дюймов (10 см). Во время крупнейшего события, которое произошло в январе, было зарегистрировано около 200 частиц. 6.
Команда исследовала широкий спектр возможных механизмов, которые могли вызвать выбросы, и сузила список до трех кандидатов: удары метеороида, трещины под действием термического напряжения и выброс водяного пара.
Удары метеороидов обычны в дальнем космосе по соседству с Бенну, и вполне возможно, что эти небольшие фрагменты космической скалы могут ударить Бенну там, где OSIRIS-REx не наблюдает за этим, сотрясая свободные частицы с импульсом их удара.
Команда также определила, что термический разрыв является еще одним разумным объяснением. Температура поверхности Бенну сильно колеблется в пределах 4.3-часовой период ротации.
Хотя ночью очень холодно, поверхность астероида значительно нагревается в полдень, когда произошли три основных события. В результате этого изменения температуры горные породы могут начать трескаться и разрушаться, и в конечном итоге частицы могут выбрасываться с поверхности. Этот цикл известен как разрыв под термическим напряжением.
Выпуск воды также может объяснить активность астероида.
Когда глины Бенну, запертые водой, нагреваются, вода может начать выделяться и создавать давление. Возможно, что по мере увеличения давления в трещинах и порах в валунах, где выделяется поглощенная вода, поверхность может встряхнуться, что приведет к извержению частиц.
Но природа не всегда допускает простых объяснений. «Возможно, задействовано несколько из этих возможных механизмов», – сказал Стив Чесли, автор статьи и старший научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. "Например, термическое разрушение может дробить поверхностный материал на мелкие кусочки, что значительно упрощает запуск гальки в космос при ударах метеороидов."
Если термическое разрушение, удары метеороидов или и то, и другое на самом деле являются причинами этих событий выброса, то это явление, вероятно, происходит на всех небольших астероидах, поскольку все они испытывают эти механизмы.
Однако, если высвобождение воды является причиной этих событий выброса, то это явление будет характерно для астероидов, содержащих водоносные минералы, таких как Бенну.
Деятельность Бенну открывает большие возможности после того, как образец будет собран и возвращен на Землю для изучения. Многие из выброшенных частиц достаточно малы, чтобы их мог собрать механизм отбора проб космического корабля, а это означает, что возвращенный образец может содержать некоторый материал, который был выброшен и возвращен на поверхность Бенну. Определение того, что конкретная частица была выброшена и возвращена Бенну, может быть научным подвигом, похожим на поиск иголки в стоге сена.
Однако материал, возвращенный на Землю с Бенну, почти наверняка расширит наше понимание астероидов и их различий и сходства, даже несмотря на то, что феномен выброса частиц по-прежнему остается загадкой, разгадки которой мы также вернемся домой в форма данных и дальнейшего материала для изучения.
Сбор образцов запланирован на лето 2020 года, а доставить образец на Землю в сентябре 2023 года.