O mistério da rocha asteróide Bennu foi resolvido

OSIRIS-REx e espaçonaves. Polycam O instrumento coletou 12 imagens para fazer o mosaico deste asteróide Bennu em 2 de dezembro de 2018. A espaçonave estava a apenas 24 km do asteróide. Os cientistas ficaram surpresos ao ver a superfície de Bennu repleta de rochas. imagem via NASA/ Universidade do Arizona.

Por que um asteróide está perto da Terra? Especificamos Tem muitas rochas em sua superfície? Antes do final de 2018, quando a NASA visitou a espaçonave Osiris Rex Visitando Bennu, os cientistas esperavam que o asteróide tivesse uma superfície total ou parcialmente coberta por uma multa o enterro de areia e cascalho. Na verdade, o Rex OSIRIS-REx significa Regolith Explorer. Mas Osiris Rex encontrou a superfície de Bennu cheia de pedregulhos e grandes pedregulhos. Estudiosos deste mês (21 de outubro de 2021) anunciar Eles agora podem ter uma resposta para o mistério da rocha asteróide Bennu.

O novo estudo Publicados No Revisão por pares revista temperar natureza Em 6 de outubro de 2021, da Universidade do Arizona. O estudo indica que rochas porosas são responsáveis ​​pela falta de rególitos finos na superfície de Bono.

Asteróide rock puzzle Bennu: rochas mas sem areia

Os cientistas acreditavam que Bennu seria coberto por um regolito fino. Imagens de close-up de uma espaçonave mostraram que ela estava quase completamente coberta por grandes pedras. Como isso pôde acontecer? Como coautor e investigador principal do OSIRIS-REx Dante Loretta Explicado na NASA declaração:

… Mapear e caracterizar a superfície do asteróide era um objetivo principal. A espaçonave coletou dados de alta resolução para toda a superfície de Bennu, que foram reduzidos para 3 milímetros [1/10 inch] por pixel em alguns sites. Além do interesse científico, a falta de regolito macio tornou-se um desafio para a própria missão, pois a espaçonave foi projetada para coletar esse material.

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Um terreno rochoso com milhares de pedregulhos e pedregulhos próximos uns dos outros.
Esta visão de perto mostra a superfície de Bennu coberta por grandes rochas e pedregulhos, com pouco ou nenhum regolito fino. Esta foto foi tirada por OSIRIS-REx em 21 de março de 2019. Foto de NASA/ Goddard / Universidade do Arizona.

aprendizado de máquina

Saverio Campione, da Universidade do Arizona e do MIT e principal autor do novo artigo, tentou resolver o quebra-cabeça usando aprendizado de máquina e dados de temperatura. Ele disse:

Quando as primeiras imagens de Bennu surgiram, notamos algumas áreas em que a resolução não era alta o suficiente para dizer se havia pedregulhos ou bom regolito. Começamos a usar nossa abordagem de aprendizado de máquina para distinguir o regolito macio da rocha usando emissões térmicas (Infravermelho) dados. Apenas o aprendizado de máquina pode explorar com eficiência um conjunto de dados desse tamanho.

Radiação de calor, ou radiação térmica, ajudou os cientistas a diferenciarem o regolito mole e as grandes rochas e rochas em Bennu. Radiação de calor emitido Por uma superfície aquecida em todas as direções. Bennu, cuja órbita ao redor do sol está no mesmo reino do sistema solar que a Terra (daí o nome asteróide perto da terra) está ligeiramente mais perto do Sol no seu ponto mais próximo da Terra. O nome deste asteróide, Bennu, está relacionado com Pássaros míticos egípcios antigos Associado ao sol, criação e ressurreição. Assim como o sol aquece a Terra, Bennu também. A reemissão de radiação térmica é o que permitiu aos cientistas desvendar o mistério da rocha.

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Isso ajudou porque a radiação térmica do regolito mole é diferente daquela de rochas maiores. No regolito fino, o tamanho da partícula controla a emissão térmica. Mas em rochas grandes, a porosidade das rochas controla essa emissão.

Para testá-los, os pesquisadores criaram uma biblioteca de amostras de emissões térmicas, com base em diferentes combinações de regolito mole e rocha porosa. Em seguida, o “aprendizado de máquina conecta os pontos” entre as amostras.

No total, 122 áreas do Benue foram analisadas desta forma, tanto durante o dia como à noite.

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Surpresas no Bennu

Os resultados surpreenderam os pesquisadores. O regolito mole não é distribuído aleatoriamente na superfície do asteróide. Em vez disso, houve um aumento de várias dezenas de por cento nas poucas áreas onde as rochas não eram porosas. No entanto, foi menor em áreas de rochas altamente porosas (a maior parte da superfície).

Os cientistas dizem que isso significa que as rochas porosas de Bennu produzem muito pouco regolito. Isso se deve ao fato de as rochas serem comprimidas em vez de esmagadas pelos impactos de meteoritos. Os vazios nas rochas funcionam como uma almofada, ajudando a protegê-las dos impactos. Em essência, as rochas são um tanto autoprotetoras contra impactos. como co-autor Chris AvdelidoUm cientista do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica (CNRS) e do Laboratório Lagrange do Observatório e da Universidade de Côte d’Azur, na França, comentou:

Essencialmente, uma grande parte da energia de impacto vai para a fissuração dos poros, o que limita a fratura da rocha e a produção de novos rególitos finos.

Campioni e colegas também mostram que a fratura causada pelo aquecimento e resfriamento das rochas Bennu ocorre mais lentamente em rochas porosas do que em rochas mais densas. Isso acontece quando o asteróide gira dia e noite, impedindo ainda mais a produção de regolito mole.

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Jason Dworkin, Cientista do projeto OSIRIS-REx no Goddard Space Flight Center da NASA, acrescentou:

Quando o OSIRIS-REx entregar sua amostra de Bennu (para a Terra) em setembro de 2023, os cientistas serão capazes de estudar as amostras em detalhes. Isso inclui testar as propriedades físicas das rochas para verificar este estudo.

Jovem sorridente com óculos e boné e a praia atrás dele.
Saverio Campione liderou a nova pesquisa em rochas Bennu do Massachusetts Institute of Technology e da University of Arizona. imagem via sites do google.

Diferentes tipos de asteróides

Os resultados são consistentes com os de outros asteróides e destacam as diferenças entre os diferentes tipos de asteróides. por exemplo, Ryugu ele é tipo b asteróide carbonoso carbonoso, como Bennu. Também é coberto por rochas porosas e carece de rególitos finos. Esses resultados vieram do Japão Hayabusa 2 Expedição.

Por outro lado, Itokawa, minha pedra Tipo S. Um asteróide visitado anteriormente Hayabusa Importante em 2005, uma abundância de regolitos finos em sua superfície. De acordo com isso, um estudo anterior descobriu que suas rochas são menos porosas do que as de Bennu e Ryugu.

como co-autor Marco Delbog No Laboratório CNRS e Lagrange ele disse:

Durante décadas, os astrônomos argumentaram que pequenos asteróides próximos à Terra poderiam ter superfícies rochosas nuas. A evidência mais indiscutível de que esses pequenos asteróides poderiam conter um grande micro-regolito surgiu quando asteróides do tipo S visitaram a espaçonave. Eros e Itokawa nos anos 2000 e encontraram regolitos finos em seus telhados.

Extrapolando resultados para outros asteróides

Os resultados sugerem fortemente uma distinção fundamental entre asteróides carbonáceos e do tipo S. Com base nisso, os pesquisadores agora esperam que em observações futuras de outros asteróides, Carbonatado Os asteróides ficarão praticamente isentos de regolito mole. No entanto, o regolito mole deve ser comum em asteróides do tipo S. Os asteróides carbonáceos são os mais comuns no Sistema Solar. De acordo com Cambioni:

Esta é uma peça importante no quebra-cabeça que impulsiona a diversidade de superfícies de asteróides. Acredita-se que os asteróides sejam remanescentes do sistema solar inicial, portanto, compreender a evolução pela qual eles passaram no tempo é fundamental para entender como o sistema solar se formou e evoluiu. Agora que sabemos essa diferença fundamental entre asteróides carbonáceos e do tipo S, as futuras equipes podem preparar melhor as missões de amostragem, dependendo da natureza do asteróide alvo.

Também foi observado no jornal:

Concluímos que os rególitos são incomuns em asteróides carbonáceos, que são o tipo de asteróide mais numeroso. Em contraste, esse terreno deve ser comum em asteróides pedregosos, que têm rochas menos porosas e são o segundo grupo mais populoso em termos de composição.

Corpo rochoso alongado com pedras e areia em um fundo preto.
Asteróide Itokawa, visto pela espaçonave japonesa Hayabusa em 2005. Embora haja rochas em sua superfície, ele não possui as maiores e é coberto por uma protuberância macia semelhante à areia. Imagem via Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
Um corpo rochoso alongado com uma superfície lisa e com crateras.
Eros, visto pela NASA perto Nave espacial, é outro asteróide rochoso do tipo S com um regolito macio e quase nenhuma rocha. imagem via NASA/ JPL.

Mundo primordial com água e matéria orgânica ancestrais

Bennu é um antigo remanescente da formação do sistema solar. Osiris Rex Eu encontrei pistas NS metais úmidos em sua superfície. Isso se refere a águas antigas, provavelmente no corpo principal maior do qual Bennu se separou. Por ser rico em carbono, acredita-se que o beno também tenha compostos orgânicos em sua superfície, que são os precursores da vida.

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OSIRIS-Rex está agora voltando para a Terra. A cápsula de retorno de amostra, junto com suas preciosas amostras Bennu, deve pousar em 24 de setembro de 2023.

Resumindo: para a surpresa dos cientistas, a espaçonave OSIRIS-REx encontrou o asteroide Bennu coberto de pedras, e não o regolito semelhante a areia, como esperado. Um novo estudo diz que isso ocorre porque as rochas em Bennu são muito porosas.

Fonte: Produção de regolito fino em asteróides controlados pela porosidade das rochas

via NASA

As 10 principais coisas que você deve saber sobre o asteroide Bennu

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