وصلت المركبة الفضائية OSIRIS-REx التابعة لناسا إلى الكويكب Bennu في ديسمبر 2018 ، وبعد أسبوع واحد فقط ، اكتشف شيئًا غير عادي حول Bennu: كان الكويكب يقوم بإخراج الجسيمات إلى الفضاء.
رصدت كاميرا الملاحة الخاصة بالمركبة الفضائية الجسيمات أولاً ، لكن العلماء اعتقدوا في البداية أنهم مجرد نجوم في الخلفية. بعد فحص دقيق ، أدرك فريق OSIRIS-REx أنها كانت جزيئات من الصخور ، وكانوا قلقين من أنها قد تشكل خطرًا.
تسمى الكويكبات التي تفقد كتلتها "الكويكبات النشطة" وأحيانًا "المذنبات الحزام الرئيسي". يتركون أحيانًا مسارات عابرة من الغبار والحطام تشبه ذيل المذنب. عندما تم رصد هذه الأنواع من الكويكبات لأول مرة ، اعتقد الفلكيون أن الممر مصنوع من ذوبان الجليد ، مثل ذيل المذنب. لكننا نعلم الآن أن هناك العديد من الآليات التي يمكن أن تتسبب في نشاط الكويكب.
لم يعثر الفلكيون على العديد من الكويكبات النشطة ، ويفقد معظمها الكثير من المواد التي يمكن رؤيتها في التلسكوبات. معظم الكويكبات مستقرة ، وبالفعل بدا أن بينو كويكب غير نشط في عمليات المراقبة الأرضية. وبطبيعة الحال ، أراد العلماء الذين يعملون مع OSIRIS-REx معرفة المزيد ، وقدم التعثر في واحدة مع المركبة الفضائية فرصة غير مخطط لها لدراسة أحد هذه الكويكبات عن قرب.
"إنها فرصة عظيمة لتوسيع معرفتنا بكيفية تصرف الكويكبات."
البروفيسور دانتي لوريتا ، باحث رئيسي ، بعثة OSIRIS-REx.
قال دانتي لوريتا ، المحقق الرئيسي في OSIRIS-REx في جامعة أريزونا ، توكسون: "من بين المفاجآت العديدة التي شهدها بينو ، أثار طرد الجسيمات فضولنا ، وقد أمضينا الأشهر القليلة الماضية في التحقيق في هذا اللغز". وقال في بيان صحفي "إنها فرصة عظيمة لتوسيع معرفتنا بكيفية تصرف الكويكبات".
هناك مجموعة متنوعة من الأسباب للكويكبات النشطة مثل Bennu. تسامي الجليد ، والتأثيرات ، وعدم استقرار الدوران ، والكسور الحرارية ، والتنافر الإلكتروستاتيكي هي بعض منها. في ورقة نشرت في مجلة Science في السادس من ديسمبر ، قدم لوريتا وعلماء آخرون نتائج ملاحظاتهم حول فقدان كتلة بينو. الورقة بعنوان "حلقات طرد الجسيمات من سطح الكويكب النشط (101955) بينو".
يوضح عنوان الورقة أن عمليات إخراج الجسيمات هذه عرضية وليست مستمرة. ركز الفريق على أكبر ثلاث حلقات طرد الجسيمات في 6 يناير ، يناير ، 19 ، و 11 فبراير. كان أكبر حدث في 6 يناير عندما رأى OSIRIS-REx حوالي 200 جسيم يغادر Bennu. بشكل عام ، كانت الجسيمات تنتقل بسرعة حوالي 3 أمتار (6 أقدام) في الثانية وتراوحت في الحجم من أقل من بوصة واحدة إلى 4 بوصات (10 سم).
وقع كل من الثلاثة في مواقع مختلفة على سطح الكويكب. حدث واحد في نصف الكرة الجنوبي واثنان بالقرب من خط الاستواء. حدثت جميعها في منتصف النهار ، ويبدو أنه لا يوجد شيء رائع حول المواقع.
بعد طرده من بينو ، حدث أحد شيئين للجسيمات: إما أن يدوران لفترة وجيزة لعدة أيام قبل أن يسقطا مرة أخرى إلى سطح الكويكب ، أو يتم طردهما في الفضاء.
بعد أن حقق الفريق في طرد الجسيمات ، أزالوا بعض الأسباب واستقروا على ثلاثة أسباب محتملة: تأثيرات النيازك ، أو كسر الإجهاد الحراري ، أو إطلاق بخار الماء.
حي Bennu هو مكان مزدحم نوعًا ما ، مع الكثير من صخور الفضاء الصغيرة المنتشرة. أحد الاحتمالات هو أن هذه الصخور كانت تضرب Bennu بعيدًا عن الأنظار لـ OSIRIS-REx وتهز الجسيمات ، وترسلها إلى المدار أو تنطلق إلى الفضاء.
يمكن أن يفسر التكسير الحراري أيضًا الجسيمات. تبلغ فترة دوران Bennu 4.3 ساعات ، وتتفاوت درجة حرارة سطح الكويكب بشكل كبير خلال تلك الفترة. كانت أحداث طرد الجسيمات الرئيسية الثلاثة كلها في فترة ما بعد الظهر ، عندما ترتفع درجة الحرارة من أدنى مستوياتها في ساعات الليل الباردة إلى أعلى مستوياتها في النهار. قد تؤدي هذه التقلبات في درجات الحرارة إلى تشقق الصخور وطرد الجسيمات.
أو يمكن أن يكون إطلاق الماء. يحتوي Bennu على طين كبير مقاوم للماء ، وقد يتسبب التسخين أثناء النهار في التوسع ، مما يخلق ضغطًا أثناء محاولته الهروب. يمكن أن يتسبب هذا الضغط في حدوث تشققات وثغرات في الصخور ، مما يؤدي إلى تحريك الجسيمات الصخرية وتحريكها بشكل فضفاض والسماح لها بالهروب.
بالطبع ، قد لا تكون الإجابة واحدة من هذه. قد يكون هناك أسباب متعددة لسطح Bennu النشط.
قال ستيف تشيسلي ، مؤلف الورقة وكبير الباحثين في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في باسادينا ، كاليفورنيا: "قد يكون هناك أكثر من واحدة من هذه الآليات الممكنة قيد التشغيل". المواد السطحية إلى قطع صغيرة ، مما يسهل على الصدمات النيزكية إطلاق الحصى في الفضاء. "
ما يعنيه هذا بالنسبة للكويكبات الأخرى غير مؤكد بعد. يحتوي بينو على الماء ، ولكن ليس كل الكويكبات. لذا إذا كان إطلاق الماء هو السبب ، فلا يمكن للعلماء استخلاص أي استنتاجات حول الكويكبات "الجافة". ولكن إذا كان إطلاق الجسيمات ناتجًا عن تأثيرات النيازك و / أو التكسير الحراري ، فمن المحتمل أن يحدث فقدان الجسيمات الصغير هذا على جميع الكويكبات الصغيرة.
في صيف عام 2020 ، سيجمع OSIRIS-REx عينة من Bennu ويعيدها إلى الأرض بحلول عام 2023. هذه الجسيمات التي تم إخراجها ثم أعيدت إلى الكويكب صغيرة بما يكفي لأخذها أثناء أخذ العينات ، لذلك من المحتمل أن يعود بعضها إلى الأرض . سيكون من الصعب التأكد مما إذا كان أي من العينة عبارة عن مادة تم إخراجها ، ولكنها ليست مستحيلة. إذا كان بعضها موجودًا ، فقد نتعلم المزيد عن الكويكبات النشطة وما الذي يسبب طرد الجسيمات من العينة.
في هذه الأثناء ، سيظل OSIRIS-REx في Bennu لفترة طويلة حتى الآن ، ويدرسه مع مجموعة أدواته العلمية. ما زلنا نتعلم الكثير عن الكويكب قبل جمع أي عينة. ربما ستكون هناك المزيد من المفاجآت.
أكثر:
- بيان صحفي: بعثة OSIRIS-REx التابعة لناسا تشرح أحداث الجسيمات الغامضة لـ Bennu
- ورقة بحثية: نوبات طرد الجسيمات من سطح الكويكب النشط (101955) بينو
- ورقة 2012: الكويكبات النشطة
