NASA kosminis zondas „OSIRIS-REx“ sukiojasi aplink sproginėjantį asteroidą (Video)

Zondo navigacijos kamera išmetamus fragmentus užfiksavo pirmoji, tačiau iš pradžių šį aparatą valdantys mokslininkai manė, jog tai tik fone esančių žvaigždžių šviesos. Bet kruopščiau paanalizavus įrašą paaiškėjo, jog tai – uolienos. Iškart nuspręsta, kad jos gali kelti grėsmę ir pačiam zondui.

Asteroidai, kurie praradinėja savo masę, yra vadinami „aktyviais asteroidas“. Kartais – „pagrindinės juostos kometomis“. Jie kartais fragmentiškai palieka dulkių ir nuolaužų pėdsaką, kuris gali priminti kometos uodegą.

Pirmąkart pastebėję tokio tipo asteroidus mokslininkai pamanė, jog uodegos yra sudarytos iš tirpstančio ledo, kaip ir įprastinės kometos uodega. Tačiau dabar yra žinomi bent keli mechanizmai, dėl kurių asteroidai gali tapti aktyviais.

Reikia pažymėti, kad aktyvus asteroidas nėra dažnas kosminis radinys, o dauguma jų savo materiją barsto taip aktyviai, kad tai būna matoma ir naudojant antžeminius teleskopus. Bet dauguma asteroidų būna stabilūs. Vertinant iš Žemės stabilus atrodė ir Bennu.

Savaime suprantama, mokslininkai, dirbantys su „OSIRIS-REx“, norėjo sužinoti daugiau: netikėtas susidūrimas su tokio tipo asteroidu pasiūlė visiškai neplanuotą galimybę patyrinėti vieną iš tokių asteroidų iš arti.

„Iš daugybės Bennu pateiktų staigmenų mūsų smalsumą labiausiai sužadino dalelių išmetimas. Šią paslaptį tyrinėjome kelis pastaruosius mėnesius. Tai yra puiki galimybė išplėsti mūsų žinias apie asteroidų elgesį“, – sakė vyriausiasis „OSIRIS-REx“ tyrėjas, Dante Lauretta, dirbantis Arizonos universitete (JAV).

Tokių asteroidų, kaip Bennu, aktyvumo priežasčių gali būti daug. Besisublimuojantis ledas, fizinis kontaktas, sukimosi nestabilumas, terminiai trūkinėjimai, elektrostatinės jėgos – tai tik keletas iš daugybės galimų paaiškinimų.

Moksliniame darbe, kuris buvo publikuotas gruodžio 6 dieną. D.Lauretta su kolegomis apžvelgė savo stebėjimo duomenis, susijusius su Bennu masės netekimu. Mokslinis darbas yra pavadintas „Episodes of particle ejection from the surface of the active asteroid (101955) Bennu“.

Vien iš darbo antraštės akivaizdu, kad dalelių išmetimas iš asteroido yra ne nuolatinis, o epizodinis. Mokslininkai daugiausiai savo dėmesio sutelkė į tris didžiausius tokius epizodus, užfiksuotus sausio 6, sausio 19 ir vasario 11 dienomis.

Galingiausias iš šių trijų buvo sausio 6 dieną. „OSIRIS-REx“ tą kartą užfiksavo, kad nuo asteroido paviršiaus atitrūko apie 200 fragmentų. Fragmentai judėjo vidutiniu 3 metrų per sekundę greičiu, jų dydis svyravo nuo dviejų iki dešimties centimetrų.

Kiekvienas iš trijų epizodų pastebėtas skirtingose asteroido paviršiaus vietose. Vienas – iš pietinio pusrutulio, du – ties pusiauju. Visi – vidury dienos. Dalelių išmetimo taškai iš pažiūros yra niekuo ne išskirtiniai.

Po tokių dalelių išmetimo epizodų dalelėms nutikdavo vienas iš dviejų dalykų: arba jos kelias dienas pasisukdavo apie asteroidą ir vėl nusileisdavo ant jo paviršiaus, arba būdavo išmetamos į kosmosą.

Patikrinę dalelių išmetimą mokslininkai kelias galimas šio proceso priežastis atmetė ir pasiliko tris pagrindinius įtariamuosius: meteoroidų smūgius, trūkinėjimą dėl šiluminės įtampos ir vandens galų išmetimą.

Dėl šių išmetimų gana aktyvi yra ir artimiausia Bennu aplinka: ten gausu besisukinėjančių akmenėlių. Tikėtina, kad būtent šie akmenėliai trenkiasi į asteroido paviršių taškuose, kurie yra už „OSIRIS-REx“ matymo zonos ribų, o dėl tokių kontaktų nuo pagrindinio asteroido atskyla daugiau nuolaužų.

Tikėtinas ir terminis asteroido trūkinėjimas. Bennu sukimosi periodas yra 4,3 valandos, o per tą laiką asteroido paviršiaus temperatūra gali labai smarkiai pasikeisti.

Visi trys pastebėti dalelių išmetimo epizodai užfiksuoti po asteroido pusiaudienio, kai temperatūra iš šaltos nakties pakyla iki pačios aukščiausios. Dėl temperatūrų svyravimų uoliena gali trūkinėti, o trūkių vietoje gali būti išmetamos dalelės.

Galbūt priežastis yra vandens garų išmetimas. Po Bennu paviršiumi yra ganėtinai didelis kiekis vandens, todėl dieninis jo paviršiaus kaitinimas gali šį vandenį ištirpinti bei išgarinti, o garai, norėdami ištrūkti, padidina slėgį asteroido viduje. Per įvairius uolienos įtrūkimus ištrūkstantys garai gali išjudinti ir smulkesnius ties paviršiumi esančius akmenėlius.

Žinoma, gali būti, kad tarp šių trijų variantų vieno teisingo atsakymo net nėra. Negalima atmesti galimybės, kad Bennu paviršiaus aktyvumą lemia kelių priežasčių derinys.

„Gali būti, kad veikia daugiau nei vienas iš šių galimų mechanizmų. Pavyzdžiui, terminio skilinėjimo mechanizmas susmulkina paviršiaus medžiagą į mažesnius grumstelius, dėl ko meteoroidų smūgiams lengviau juos išmesti į kosmosą“, – sakė NASA Reaktyvinių variklių laboratorijos vyr. mokslininkas Steve'as Chesley, prisidėjęs prie pastarojo mokslinio darbo rašymo.

Kol kas sunku pasakyti, ką naujosios žinios reiškia kitiems asteroidams. Bennu sudėtyje yra vandens, tačiau vandens yra ne visuose asteroiduose. Tad jei išmetimų procese vanduo dalyvauja, apie „sausuosius“ asteroidus Bennu elgesys neleidžia daryti jokių išvadų.

Bet jeigu dalelių išmetimą lemia meteoroidų smūgiai ir/arba terminis trūkinėjimas, labai tikėtina, kad panašus lėtas dalelių netekimas vyksta ir kitų nedidelių asteroidų paviršiuje.

2020 metų vasarą „OSIRIS-REx“ turėtų paimti Bennu medžiagos mėginį ir iki 2023 metų pargabens jį į Žemę. Dalelės, kurios kažkada buvo išmestos į kosmosą ir vėliau grįžo ant asteroido paviršiaus, yra pakankamai mažos, kad patektų į mėginių konteinerius, todėl tikėtina, kad kažkiek jų atvyks ir į Žemę.

Ir nors nebus lengva atskirti, kurios dalelės buvo atitrūkusios į kosmosą, o kurios – ne, tai yra įmanoma. Jeigu tokių „keliauninkų“ mokslininkai visgi atras, galbūt pavyks dar daugiau sužinoti apie aktyviųjų asteroidų prigimtį ir priežastis, dėl kurių dalelės būna išmetamos į kosmosą.

„OSIRIS-REx“ dar gana ilgą laiką sukiosis Bennu apylinkėse ir iš tolo analizuos jį savo didžiuliu įrankių rinkiniu. Tad visai gali būti, kad ir iki mėginių paėmimo bus daugiau įdomių žinių nuo šio asteroido.