NASA’s OSIRIS-REx-ruimtevaartuig staat op het punt materiaal uit de ruimterots te verzamelen
Bijna twee jaar nadat NASA’s OSIRIS-REx bij asteroïde Bennu arriveerde, hebben wetenschappers de asteroïde volledig in kaart gebracht. Deze afbeelding in valse kleuren van Bennu’s rotsachtige oppervlak geeft aanwijzingen over hoe stevig de rotsblokken zijn.
Toen NASA’s OSIRIS-REx arriveerde bij de bijna-aardse asteroïde Bennu, waren wetenschappers ontzet toen ze een oppervlak ontdekten dat bedekt was met gevaarlijk ogende rotsblokken.
Maar nieuw onderzoek suggereert dat die rotsblokken verrassend broos zijn. Dat is in potentie goed nieuws voor het ruimtevaartuig, dat op 20 oktober wordt beschuldigd van het grijpen van een stuk Bennu en het in 2023 naar de aarde terugbrengt (SN: 15/01/19). Als de rotsen kruimelig zijn, kan dat het risico op beschadiging van de uitrusting van het ruimtevaartuig verminderen.
Dat soort gesteente is misschien ook te kwetsbaar om de reis door de atmosfeer van de aarde te overleven zonder te verbranden. Als dat het geval is, kunnen wetenschappers bijna een nooit eerder vertoonde soort ruimterots in handen krijgen, rapporteren onderzoekers in een verzameling artikelen die op 8 oktober zijn gepubliceerd in Wetenschap en Science Advances.
Gegevens die van de aarde waren gehaald voordat OSIRIS-REx werd gelanceerd, suggereerden dat het oppervlak van Bennu zanderig zou zijn. Dus het was een schok om een ruig landschap bezaaid met keien te vinden toen het ruimtevaartuig in 2018 arriveerde (SN: 3-12-18).
“We hadden onszelf er echt van overtuigd dat Bennu een glad object was”, zegt Daniella DellaGiustina, een planetaire wetenschapper aan de Universiteit van Arizona in Tucson en lid van het OSIRIS-REx-team. “Zoals iedereen op de eerste foto’s zag, was dat niet het geval.”
Het team vond een relatief heldere krater, bijgenaamd Nightingale, waaruit een monster van de ruimterots kon worden gehaald (SN: 12/12/19). Toch blijft de zorg bestaan dat de rotsblokken een veiligheidsrisico kunnen vormen voor het bemonsteringssysteem, dat is ontworpen om kiezelstenen met een doorsnede van slechts enkele centimeters te hanteren.
Van eind april tot begin juni 2019 hebben planetaire wetenschapper Ben Rozitis van de Open Universiteit in Milton Keynes, Engeland, en collega’s bracht in kaart hoe Bennu’s rotsblokken warmte vasthouden, een aanwijzing voor de structuur van de rotsen. Dichtere materialen houden de warmte beter vast dan fijnkorrelige materialen, zoals hoe een zandstrand snel afkoelt na zonsondergang, maar enkele grote rotsen blijven warm.
Op basis van die kaarten – en kaarten van andere oppervlakte-eigenschappen, beschreven in de serie artikelen die op 8 oktober zijn uitgebracht – lijken Bennu’s keien in twee smaken te komen: donkerder gekleurde rotsen die zwakker en poreuzer zijn en lichter gekleurde, dichtere rotsen die zijn sterker en minder poreus. Zelfs de dichtere rotsen zijn veel poreuzer en brozer dan meteorieten van soortgelijke asteroïden die op aarde zijn gevonden. De minst dichte meteorieten zijn ongeveer 15 procent poreus; De rotsen van Bennu lijken tussen de 30 en 50 procent poreus te zijn, vonden Rozitis en collega’s.
“Dit is spannend”, zegt DellaGiustina, een co-auteur van de nieuwe kranten. Het ruimtevaartuig en zijn instrumenten kunnen “op de bemonsteringslocatie een aantal rotsblokken tegenkomen die anders moeilijk in te nemen zijn”, zegt ze, maar “als ze poreus en zwak zijn, kunnen ze gewoon stukgaan”, waardoor ze gemakkelijker te verzamelen zijn.
De lichtere, dichtere rotsen lijken ook te zijn doorschoten met aderen van carbonaat, wat suggereert dat ze op een bepaald moment in hun verleden in de aanwezigheid van stromend water waren (SN: 12/10/18). NASA koos Bennu als een asteroïde om te bezoeken, deels omdat het lijkt op koolstofhoudende chondriet meteorieten, waarvan wetenschappers denken dat het tijdcapsules zijn van het vroege zonnestelsel. Vergelijkbare ruimterotsen hadden miljarden jaren geleden water en organisch materiaal aan de aarde kunnen leveren.
Maar Bennu’s meer poreuze gesteenten lijken anders dan alles in het huidige assortiment meteorieten van wetenschappers, zegt Rozitis. “Dit is een van de coole dingen van OSIRIS-REx – het is zeer waarschijnlijk dat het nieuw materiaal oppikt dat niet in onze meteorietcollectie zit”, zegt hij.
Dat is geloofwaardig, zegt meteoorwetenschapper Bill Cooke van NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Ala. Waarnemingen van meteoren hebben aangetoond dat ruimtestenen en stof met een lage dichtheid hoger in de atmosfeer van de aarde opbranden dan rotsen met een hogere dichtheid.
“De oude conventionele wijsheid was dat het materiaal met lage dichtheid afkomstig was van kometen en het materiaal met hoge dichtheid van asteroïden”, zegt hij. Maar recente waarnemingen tonen aan dat sommige van de rotsen met een lage dichtheid afkomstig zijn uit de banen van asteroïden. “Het is dus heel aannemelijk dat spullen met een lage dichtheid uit Bennu … hoger in de atmosfeer zouden ablateren en helemaal geen kans hebben om meteorieten te creëren.”
Als Bennu een ontbrekend stukje vertegenwoordigt in ons begrip van de geschiedenis van het zonnestelsel, zal het bestuderen van dat materiaal in laboratoria op aarde “ons helpen om een extra stukje van de puzzel in te vullen”, zegt Rozitis.
