Réteges Bennu
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2023.09.10 07:15.)

A kisebb aszteroidákat úgynevezett törmelékhalmoknak tartják, de a Bennu tüzetesebb vizsgálata szerint a helyzet ennél bonyolultabb.

A 101955 Bennu kisbolygót 2018–2021 között közelről részletesen tanulmányozó OSIRIS-REx NASA-szonda mérési eredményeit elemezve a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy az égitest felszíne alatt egy néhány méter vastag, kisebb részecskékből álló, kompakt héj található. Eredményeiket az Icarus című folyóiratban publikálták.

A 101955 Bennu kisbolygó mozaikképe a NASA OSIRIS-REx szondájának felvételei alapján készült. A szonda 2018-tól 2021 közepéig keringett a Bennu körül. A felszínről gyűjtött mintával szeptemberben tér vissza. (Kép: NASA GSFC / University of Arizona)

A tíz kilométernél nagyobb kisbolygók többsége egyetlen testnek tűnik, amelyet a rajtuk látható repedések és becsapódási nyomok ellenére a gravitáció összetart. Ezzel szemben a kilométeres vagy kisebb kisbolygókat kisebb objektumok laza tömörülésének tartják. Ezek az úgynevezett törmelékhalmok gyakran porózus szerkezetűek, ezért átlagsűrűségük kicsi. Utóbbiak közé tartozik a 25143 Itokawa és a 162173 Ryugu, amelyeket a két japán Hayabusa szonda keresett fel.

A 490 méter átmérőjű Bennut ugyancsak laza törmelékhalomnak tekintették, de az OSIRIS-REx közeli felvételein Edward Bierhaus (Lockheed Martin) felfigyelt arra, hogy a kráterek belsejében a felszín textúrája erősen függ a kráterek méretétől. A 25 méternél kisebb átmérőjű kráterek belsejében sokkal simább a felszín, mint a kráter környezetében, míg a nagyobb krátereknél a kráteren kívül és belül a felszín azonos érdességűnek látszik. A jelenség részletes vizsgálatára Bierhaus 15 fős kutatócsoportot alakított. A felvételek részletes elemzése arra utalt, hogy a kisebb kráterekben apróbbak a felszíni anyag szemcséi. Pontosabb mérést tett lehetővé a kanadai lézeres altiméter, amellyel 5 cm-es felbontással térképezték fel az égitest felszínét, és centiméteresnél kisebb magasságkülönbségeket is azonosítani tudtak. Kráterek százainak vizsgálata megerősítette a sejtett összefüggést, miszerint a kisebb kráterek belseje simább. A szonda spektroszkópjával az emberi szem számára láthatatlan színárnyalat-különbségeket is kimutattak, amiből kiderült, hogy a kisebb kráterek belseje jobban visszaveri a vörös fényt, ami fiatalabb anyag jelenlétére utal.

Mivel a jelenséget a 25 méteresnél kisebb krátereknél figyelték meg, és ezek mélysége jellemzően 1–4 méter közötti, a kutatók arra következtettek, hogy az égitest felszíni rétege 1–4 méter közötti vastagságú. A Bennu mintagyűjtéséről a mintavevő kar végére szerelt kamerával készített videofelvétel közvetlen bizonyítékot is szolgáltat ennek a rétegnek a létezésére. A képek elemzése azt mutatta, hogy miközben a kar egyre mélyebbre hatolt, egyre apróbb szemcsékkel találkozott. (A felszíni réteg alját azonban nem érte el, mert a karral elért legnagyobb mélység is csak fél méter volt.) A Bennu felszínén nem található a holdporhoz hasonló, finomszemcsés anyag, mert az égitest csekély gravitációja miatt ezek az apró szemcsék könnyen elsodródnak a felszínéről. Emiatt a felszínt a nagyobb törmelékdarabok uralják. Ugyanakkor az apró szemcsék egy része a nagyobbak közti résekben lesüllyed, ami évszázadok–évezredek alatt egy apróbb szemcsékből álló, felszín alatti réteg kialakulásához vezetett.

Az OSIRIS-REx mintavevő karjára erősített kamera felvételei a mintavételről. (Forrás: YouTube, NASA Goddard / University of Arizona)