Uno studio condotto da SwRI ha scoperto che la regolite di superficie dell'asteroide Bennu è costituita principalmente da macerie sciolte. Le immagini scattate prima e dopo la raccolta di campioni touch-and-go indicano disturbi della superficie fino a 15 pollici di distanza. Credito:NASA/Goddard/Università dell'Arizona
Quando la navicella spaziale OSIRIS-REx della NASA ha raccolto campioni dalla superficie dell'asteroide Bennu nel 2020, le forze misurate durante l'interazione hanno fornito agli scienziati un test diretto delle proprietà fisiche poco conosciute del sottosuolo degli asteroidi di macerie. Ora, uno studio condotto dal Southwest Research Institute ha caratterizzato lo strato appena sotto la superficie dell'asteroide come composto da frammenti di roccia debolmente legati contenenti il doppio dello spazio vuoto dell'asteroide complessivo.
"La bassa gravità degli asteroidi con cumuli di macerie come Bennu ne indebolisce il sottosuolo non comprimendo gli strati superiori, riducendo al minimo l'influenza della coesione delle particelle", ha affermato il dottor Kevin Walsh di SwRI, autore principale di un articolo su questa ricerca pubblicato nel rivista Progressi scientifici . "Concludiamo che uno strato sotterraneo a bassa densità e debolmente legato dovrebbe essere una proprietà globale di Bennu, non solo localizzato nel punto di contatto."
Adattandosi alla sua designazione di "asteroide di macerie", Bennu è una raccolta sferoidale di frammenti di roccia e detriti di 1.700 piedi di diametro e tenuti insieme dalla gravità. Si pensa che si sia formato dopo una collisione che ha coinvolto un oggetto della cintura di asteroidi principale più grande. Le rocce sono sparse sulla sua superficie fortemente craterizzata, indicando che ha avuto un'esistenza ruvida da quando è stato liberato dal suo asteroide genitore molto più grande alcuni milioni o miliardi di anni fa.
L'obiettivo della missione OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification e Security–Regolith Explorer) è raccogliere e restituire almeno 60 grammi di materiale di superficie da Bennu e consegnarlo sulla Terra nel 2023. Attività di raccolta dei campioni fornite aggiuntive approfondimenti.
Secondo Walsh, i ricercatori coinvolti nella missione OSIRIS-REx hanno finora misurato le proprietà termiche e i crateri di Bennu per stimare la forza e la porosità di particelle discrete di asteroidi di macerie. L'insieme di particelle (o regolite) sulla superficie di un asteroide che controlla e influenza l'evoluzione a lungo termine non è stato sondato direttamente fino ad ora.
Prima, durante e dopo l'evento di campionamento, la Sample Acquisition Verification Camera (SamCam) della suite di fotocamere OSIRIS-REx ha catturato immagini osservando il braccio robotico Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM).
Uno studio condotto da SwRI ha scoperto che i frammenti rocciosi che dominano l'asteroide di superficie Bennu sono debolmente legati, esibendo una coesione prossima allo zero, probabilmente a causa delle dimensioni e della bassa gravità del piccolo corpo. Credito:NASA/Goddard/Università dell'Arizona
"Le immagini SamCam che mettono tra parentesi il momento del contatto mostrano che il contatto ha causato notevoli disturbi nel sito del campione", ha affermato il dott. Ron Ballouz, coautore dell'Applied Physics Laboratory della Johns Hopkins University. "Quasi ogni particella visibile viene spostata o riorientata in tutti i punti lungo la circonferenza di TAGSAM, fino a un raggio di 15 pollici."
Queste immagini SamCam hanno mostrato che la forza verso il basso di TAGSAM ha sollevato una roccia di quasi 16 pollici. Sebbene abbastanza forte da resistere alla rottura, la roccia è stata riorientata e piccoli detriti si sono sollevati dalla sua superficie. La mobilità di queste particelle su scala millimetrica sotto forze relativamente deboli suggerisce un legame coeso minimo con la superficie della roccia più grande.
Un recente studio condotto da SwRI ha fornito nuove informazioni sulla superficie e la struttura dell'asteroide Bennu. I dati del veicolo spaziale OSIRIS-REx della NASA indicano quasi il doppio dello spazio vuoto vicino alla sua superficie rispetto al corpo complessivo. Credito:NASA/Goddard/Università dell'Arizona
Gli scienziati hanno teorizzato che la dimensione media delle particelle di regolite aumenta al diminuire delle dimensioni dell'asteroide, perché i corpi più grandi trattengono materiali più piccoli a causa di una maggiore gravità superficiale. Il team ha quindi confrontato Bennu con simili asteroidi di macerie.
"Abbiamo scoperto una dicotomia tra le superfici ruvide e ricoperte di massi di Bennu e Ryugu rispetto a Itokawa, che comprende stagni di particelle più piccole sul 20% della sua superficie", ha detto Walsh. "Ciò potrebbe avere diverse spiegazioni, incluso il fatto che la superficie vicina di quest'ultimo si è compressa abbastanza da frustrare queste microparticelle che filtrano all'interno o forse i depositi granulari sono strati sotto la superficie rivelati da una recente riorganizzazione dirompente del corpo".
Le immagini immediatamente prima e dopo il contatto con Bennu mostrano che in circa 1 secondo trascorso la testa del campionatore ha disturbato un'area larga quasi 3 piedi e ha lanciato detriti nell'aria. Bennu ha fornito una resistenza minima alla pressione della testa del campionatore nell'asteroide, il che è visto in parte dal disturbo diffuso causato dal contatto, e questi dati hanno aiutato a dedurre che gli strati superiori dell'asteroide erano leggermente pieni di spazi vuoti significativi. La busta gialla mostra l'area disturbata mappata nell'immagine post-contatto e l'immagine in basso a destra mostra le ombre sul labbro della testa del campionatore e detriti loft che hanno entrambi aiutato a dedurre le proprietà della superficie. Credito:NASA/Goddard/Università dell'Arizona
Un documento complementare sulla rivista Scienza , coautore di Walsh, ha caratterizzato il cratere ellittico lungo 30 piedi scavato dal braccio TAGSAM quando ha raccolto il campione. L'evento ha mobilitato rocce e polvere in un pennacchio di detriti, esponendo materiale più scuro, più rosso e più ricco di particelle fini rispetto alla superficie originale. La densità apparente del materiale del sottosuolo spostato è circa la metà di quella dell'asteroide nel suo insieme. + Esplora ulteriormente
