Ausbrüche des Asteroiden Bennu deuten auf Ursachen von Weltraumfelsenexplosionen hin


Zum ersten Mal haben Astronomen die Eruptionen eines Asteroiden aus nächster Nähe betrachtet und erhellt, was solche Explosionen auslösen könnte.

Die Ergebnisse legen nahe, dass viele Asteroiden möglicherweise ähnlich aktiv sind und dass das Abblasen von Steinen von Asteroiden eine neue Möglichkeit für Meteoriten darstellt, die Erde zu erreichen, schrieben die Wissenschaftler in einer neuen Studie.

Astronomen haben mehr als 20.000 sogenannte erdnahe Asteroiden oder Weltraumgesteine ​​entdeckt, deren Umlaufbahnen sich in einem Umkreis von etwa 50 Millionen Kilometern um die Erdumlaufbahn befinden. Wohingegen Kometen brechen mit langen Schwänzen aus Gas, Staub und Trümmern aus, wenn sie in der Nähe der Sonne streifen. Die überwiegende Mehrheit der erdnahen Asteroiden scheint träge zu sein.

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Frühere Untersuchungen ergaben jedoch, dass eine kleine Anzahl von Asteroiden, wie der Asteroid 133P / Elst-Pizarro, aktiv mit großen Mengen Staub und Gesteinsbrocken ausbrechen kann – genug, um temporäre Wolken oder kometenähnliche Schwänze zu erzeugen, die von der Erde aus sichtbar sind Teleskope. Es ist noch viel unbekannt, was solche Ausbrüche bei aktiven Asteroiden auslöst.

Jetzt haben Wissenschaftler Bilder von Eruptionen des erdnahen Asteroiden Bennu aufgenommen. "Dies ist die erste Ansicht eines aktiven Asteroiden aus dieser Nähe", sagte der Koautor der Studie, Harold Connolly, ein Kosmochemiker und Lehrstuhl für Geologie an der Rowan University in Glassboro, New Jersey, und ein Wissenschaftler für die OSIRIS-REx-Mission gegenüber Space .com.

Das Raumschiff OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification und Security-Regolith Explorer) der NASA erreichte Ende 2018 das rund 500 Meter breite Bennu. Bennu ist wahrscheinlich ein "Trümmerhaufen" – eine Sammlung von Steinen, die hauptsächlich durch ihre eigene Schwerkraft zusammengehalten wurden, mit viel leerem Raum dazwischen.

Frühere Arbeiten ergaben, dass Bennu wahrscheinlich kohlenstoffhaltig oder kohlenstoffreich ist. Tatsächlich ähnelt es wahrscheinlich in seiner Zusammensetzung kohlenstoffreichen Meteoriten, die auf der Erde als kohlenstoffhaltige Chondriten bezeichnet werden. Wissenschaftler haben OSIRIS-REx an Bennu geschickt, weil der Weltraumfelsen bekannten aktiven Asteroiden ähnelt. Aber sie hatten bis jetzt keine Eruptionen von Bennu gesehen.

Bei der Analyse von Bildern von Bennu mit der Navigationskamera von OSIRIS-REx sagte der Co-Hauptautor Carl Hergenrother, ein Astronom an der Universität von Arizona, Tucson: "Was sind diese Sterne?" Connolly erinnerte sich. Aber diese Lichtpunkte erwiesen sich nicht als Sterne. Stattdessen handelte es sich um Partikel, die Bennu ausgeworfen hatte, und sie bewegten sich knapp über der Oberfläche des Asteroiden, sagte Connolly.

Diese Ansicht des Asteroiden Bennu, der am 19. Januar 2019 Partikel von seiner Oberfläche ausstößt, wurde durch Kombination von zwei Bildern erstellt, die von der NASA-Raumsonde OSIRIS-REx aufgenommen wurden: ein kurzbelichtetes Foto, das den Asteroiden deutlich zeigt, und eine Langzeitbelichtung , was die Partikel deutlich zeigt. Es wurden auch andere Bildverarbeitungstechniken angewendet, beispielsweise das Zuschneiden und Anpassen der Helligkeit und des Kontrasts jeder Schicht. (Bildnachweis: NASA / Goddard / Universität von Arizona / Lockheed Martin)

Die Forscher entdeckten im Januar und Februar dieses Jahres drei große Ausbrüche von Bennu, bei denen jeweils maximal 200 Brocken mit einem Durchmesser von bis zu 10 Zentimetern und einer Höchstgeschwindigkeit von 11,9 km / h ausgestoßen wurden. Sie entdeckten auch acht kleinere Eruptionen, bei denen etwa 20 oder weniger Asteroidenbits ausgestoßen wurden.

Darüber hinaus entdeckten die Wissenschaftler sechs Gesteinsbrocken um Bennu herum, die angeblich bei Ausbrüchen ausgeworfen wurden und weiterhin gravitativ an den Asteroiden gebunden waren. Einige flüchteten schließlich in den interplanetaren Raum und die anderen fielen schließlich auf Bennus Oberfläche zurück.

Die drei größten Eruptionen ereigneten sich am späten Nachmittag auf Bennu an Orten, an denen die Sonne gerade untergehen sollte. Dieser Befund lässt vermuten, dass die Erwärmung bei diesen Ausbrüchen eine Rolle spielt, da die Oberflächentemperaturen von Bennu alle 4,3 Stunden um 100 Grad Celsius variieren können, so die Wissenschaftler. Obwohl die Forscher kein Eis auf Bennu gesehen haben, haben sie reichlich wasserführende Mineralien auf seiner Oberfläche entdeckt, und Sonnenwärme könnte zu Gasfreisetzungen führen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass solche extremen Temperaturschwankungen dazu führen können, dass Felsbrocken brechen und katastrophal platzen. Schließlich schlugen die Forscher vor, dass Meteoriteneinschläge ebenfalls zu diesen Explosionen führen könnten.

Diese Ergebnisse legen nahe, dass alle kohlenstoffhaltigen Asteroiden aktiv sein können. "Wir haben das nicht gesehen, als (das Raumschiff der japanischen Weltraumagentur) Hayabusa2 beim Asteroiden Ryugu ankam, aber vielleicht haben wir nicht nah genug hingeschaut", sagte Connolly. "Dies könnte eine neue Möglichkeit für Meteoriten sein, auf die Erde zu gelangen."

Der Hauptzweck von OSIRIS-REx besteht darin, 2020 eine Probe von der Oberfläche von Bennu zu sammeln und zur Analyse auf die Erde zurückzubringen. Seit Anfang dieses Jahres analysiert das Raumschiff den Asteroiden, um einen idealen Ort für die Probenahme zu finden . "Wenn eine Probe zurückkommt, können wir sehen, ob diese Auswürfe möglicherweise mit der Zusammensetzung des zugrunde liegenden Materials zusammenhängen", sagte Connolly.

Zukünftige Forschungen könnten nach weiteren Ausbrüchen von Bennu Ausschau halten, sagte Connolly. Wissenschaftler können die Asteroiden auch nach Kratern durchsuchen, die als Orte von Eruptionen oder Einschlägen von Eruptionsmaterial entstanden sein könnten, fügte er hinzu.

Die Wissenschaftler erläuterten ihre Ergebnisse in der 6. Dezember-Ausgabe der Zeitschrift Science.

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