Perché l’asteroide Bennu espelle particelle nello spazio?

L'asteroide, che è allo studio della sonda OSIRIS-REx della NASA, mostra una sorprendente attività sulla sua superficie e gli scienziati stanno iniziando a capire cosa potrebbe causarlo.

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Una raccolta di studi in un’edizione speciale del Journal of Geophysical Research: Planets si occupa dell’asteroide e di queste particelle enigmatiche. Gli studi forniscono uno sguardo dettagliato su come queste particelle agiscono nello spazio, possibili indizi su come vengono espulse e persino come le loro traiettorie possono essere utilizzate per approssimare il debole campo gravitazionale di Bennu.
In genere, sono le comete quelle attive, non gli asteroidi. Le comete sono composte da ghiaccio, roccia e polvere. Quando il ghiaccio viene riscaldato dal Sole, il vapore evapora dalla superficie, la polvere e i  pezzi del nucleo della cometa si perdono nello spazio e si forma una lunga coda polverosa. Gli asteroidi invece sono composti principalmente da roccia e polvere (e forse una piccola quantità di ghiaccio), ma si scopre che anche alcune di queste rocce spaziali possono essere sorprendentemente attive.
Pensavamo che la superficie ricoperta di massi di Bennu fosse la scoperta jolly dell’asteroide, ma questi eventi particellari ci hanno decisamente sorpreso“, ha dichiarato Dante Lauretta, ricercatore principale di OSIRIS-REx e professore presso l’Università dell’Arizona. “Abbiamo trascorso l’ultimo anno ad indagare sulla superficie attiva di Bennu e questo ci ha fornito una straordinaria opportunità di espandere la nostra conoscenza su come si comportano gli asteroidi attivi“.
Le telecamere su OSIRIS-REx (abbreviazione di Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification e Security-Regolith Explorer) hanno individuato particelle di roccia ripetutamente lanciate nello spazio durante un’indagine dell’asteroide del gennaio 2019, effettuata da circa 565 metri sopra il suo equatore.
Uno degli studi , condotto dal ricercatore Steve Chesley del Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California, ha scoperto che la maggior parte di questi pezzi di roccia di dimensioni molto piccole, tipicamente misurano circa 7 millimetri, sono stati riattirati dalla debole gravità di Bennu dopo un breve salto, a volte anche rimbalzando nello spazio dopo essere entrato in collisione con la superficie. Altri impiegano più tempo per tornare in superficie, rimanendo in orbita per alcuni giorni e fino a 16 rivoluzioni. E alcuni vengono espulsi con abbastanza forza da fuggire completamente dai dintorni di Bennu.
Tracciando le traiettorie di centinaia di particelle espulse, Chesley con i suoi collaboratori sono stati anche in grado di capire meglio cosa potrebbe causare l’espulsione delle particelle dalla superficie di Bennu.
Le dimensioni delle particelle corrispondono a quanto previsto per la fratturazione termica (poiché la superficie dell’asteroide viene ripetutamente riscaldata e raffreddata mentre ruota), ma le posizioni degli eventi di espulsione corrispondono anche alle posizioni di impatto modellate dei meteoroidi (piccole rocce che colpiscono la superficie di Bennu mentre orbita attorno al Sole). Potrebbe anche essere una combinazione di questi fenomeni, ha aggiunto Chesley. Ma per arrivare a una risposta definitiva, sono necessarie ulteriori osservazioni.
Mentre la loro stessa esistenza pone numerose domande scientifiche, le particelle sono anche servite come sonde ad alta fedeltà del campo gravitazionale di Bennu. Molte particelle orbitano attorno a Bennu molto più vicino di quanto sarebbe sicuro per la sonda OSIRIS-REx, e quindi le loro traiettorie sono altamente sensibili alla gravità irregolare di Bennu. Ciò ha permesso ai ricercatori di stimare la gravità del Bennu in modo ancora più preciso di quanto fosse possibile con gli strumenti di OSIRIS-REx.
Le particelle sono state un dono inaspettato per misurare la gravità di Bennu poiché ci hanno permesso di vedere minuscole variazioni nel campo gravitazionale dell’asteroide che altrimenti non avremmo scoperto“, ha dichiarato Chesley.
In media, vengono espulse solo una o due particelle al giorno e, poiché si trovano in un ambiente a bassissima gravità, la maggior parte si muove lentamente. In quanto tali, rappresentano una piccola minaccia per OSIRIS-REx, che tenterà di atterrare brevemente sull’asteroide il 20 ottobre per raccogliere materiale di superficie, che potrebbe persino includere particelle che sono state espulse prima di ricadere in superficie.
Se tutto andrà come previsto, la sonda tornerà sulla Terra nel settembre 2023 con delle particelle della superficie di Bennu che gli scienziati potranno studiare ulteriormente.
Il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, fornisce la gestione generale della missione, l’ingegneria dei sistemi, la sicurezza e la garanzia della missione per OSIRIS-REx. Dante Lauretta, dell’Università dell’Arizona, è il ricercatore principale e l’Università dell’Arizona guida  il team scientifico e la pianificazione dell’osservazione scientifica e l’elaborazione dei dati della missione.
Lockheed Martin Space a Denver ha costruito il veicolo spaziale e fornisce operazioni di volo. Goddard e KinetX Aerospace sono responsabili della navigazione del veicolo spaziale OSIRIS-REx.
OSIRIS-REx è la terza missione del New Frontiers Program della NASA, che è gestito dal Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, Alabama, per lo Science Mission Directorate dell’agenzia a Washington.