|
Неровности астероида Бенну озадачили НАСА
|
|
|
|
Одним из самых больших сюрпризов миссии НАСА OSIRIS-REx стало то, что астероид Бенну, на который она нацелилась, оказался неровной планетой, покрытой крупными валунами, с несколькими гладкими участками, на которые указывали более ранние наблюдения с помощью наземных приборов.
|
|
|
|
"Когда OSIRIS-REx прибыл на Бенну в 2018 году, мы были удивлены тем, что увидели", - сказал Эндрю Райан, ученый из Лунной и планетарной лаборатории Университета Аризоны в Тусоне, который возглавлял рабочую группу миссии по физическому и термическому анализу образцов. "Мы ожидали увидеть несколько валунов, но ожидали увидеть, по крайней мере, несколько крупных участков с более гладким и мелким реголитом, который будет легко собирать. Вместо этого все выглядело так, будто это были сплошные валуны, и мы некоторое время ломали голову".
|
|
|
|
Особенно загадочными были наблюдения, сделанные в 2007 году космическим телескопом НАСА "Спитцер", который зафиксировал низкую тепловую инерцию, указывающую на астероид, поверхность которого быстро нагревается и остывает по мере вращения в лучах солнечного света, подобно песчаному пляжу на Земле. Это противоречило многочисленным крупным валунам, найденным OSIRIS-REx по прибытии, которые должны были больше походить на бетонные блоки, выделяющие тепло еще долго после захода солнца.
|
|
|
|
Данные, собранные космическим аппаратом OSIRIS-REx во время его исследовательской кампании на астероиде, позволили предположить возможное объяснение: каменные глыбы могли быть гораздо более пористыми, чем ожидалось. Как только образцы были доставлены на Землю, исследователи смогли продолжить изучение этого вопроса.
|
|
|
|
|
|
|
Команда Райана тщательно изучила частицы породы, собранные с поверхности Бенну, используя различные методы лабораторного анализа. В исследовании, опубликованном в Nature Communications, авторы сообщили, что валуны действительно достаточно пористые, чтобы частично объяснить наблюдаемые потери тепла, но не полностью. Скорее всего, многие скалы оказались испещренными обширной сетью трещин.
|
|
|
|
Чтобы проверить, могут ли трещины быть причиной того, что поверхность астероида теряет тепло, команда из Университета Нагои в Японии проанализировала материал образца Бенну с помощью фиксированной термографии. Этот основанный на лазере метод позволяет исследователям воздействовать на крошечное пятно на поверхности образца и измерять, как тепло распространяется через него, подобно тому, как рябь проходит по поверхности пруда.
|
|
|
|
"Вот тогда-то все и стало по-настоящему интересно", - сказал Райан. "Тепловая инерция, измеренная в лабораторных образцах, оказалась намного выше, чем было зафиксировано приборами космического аппарата, что подтверждает аналогичные результаты, полученные командой партнера миссии OSIRIS-REx, JAXA (Японского агентства аэрокосмических исследований) "Хаябуса-2".
|
|
|
|
Чтобы сделать значимые прогнозы о том, как материал будет вести себя в больших валунах на астероиде, команда должна была найти способ расширить масштабы измерений, полученных с использованием небольших образцов частиц.
|
|
|
|
Используя перчаточный ящик, члены команды Космического центра имени Джонсона НАСА в Хьюстоне запечатали образцы частиц в герметичные контейнеры в защитной атмосфере азота, а затем доставили их в лабораторию, где они могли провести рентгеновскую компьютерную томографию или рентгеноконтрастное сканирование. Как только частица была отсканирована, она возвращалась в бардачок.
|
|
|
|
"Образец помещается в свой собственный "скафандр", проходит компьютерную томографию, а затем возвращается в исходное состояние, и все это без какого-либо воздействия земной среды", - сказала Николь Ланнинг, ведущий куратор образцов OSIRIS-REx в научном отделе исследований астроматериалов в НАСА имени Джонсона и одна из соавторы исследования. "Мы можем делать снимки прямо через эти герметичные контейнеры, чтобы визуализировать форму и внутреннюю структуру камня, который находится внутри".
|
|
|
|
"Рентгеновская компьютерная томография позволяет нам заглянуть внутрь объекта в трех измерениях, не повреждая его", - сказал соавтор исследования и специалист по рентгенографии НАСА Скотт Экли.
|
|
|
|
После составления карты таким образом создается постоянный трехмерный цифровой архив формы и внутренней структуры частиц образца, а данные заносятся в общедоступную базу данных. Команда Райана использовала данные рентгеновской компьютерной томографии для компьютерного моделирования теплового потока и тепловой инерции. При увеличении до размеров валуна результаты измерения тепловой инерции совпали с данными, полученными космическим аппаратом на астероиде.
|
|
|
|
Если раньше ученые ожидали, что каменные глыбы Бенну будут чрезвычайно пористыми и пушистыми, возможно, даже губчатыми, то анализ образцов выявил нечто неожиданное.
|
|
|
|
"Оказалось, что они также покрыты трещинами, и это был недостающий фрагмент головоломки", - сказал Райан.
|
|
|
|
Рон Баллуз, ученый из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса в Лореле, штат Мэриленд, и второй автор статьи, сказал, что эта работа меняет то, как ученые интерпретируют структуру астероида, основываясь на его тепловых свойствах, наблюдаемых с Земли.
|
|
|
|
"Мы наконец-то можем обосновать наше понимание тепловых свойств астероида с помощью телескопических наблюдений, проанализировав эти образцы с того же самого астероида", - сказал Баллуз.
|
|
|
|
Источник
|
