O estudo fornece novos insights sobre a superfície e a estrutura do asteroide Bennu
Um estudo liderado pelo SwRI descobriu que o regolito da superfície do asteroide Bennu é principalmente entulho solto. Imagens tiradas antes e depois da coleta de amostras touch-and-go indicam distúrbios na superfície de até 15 polegadas de distância. Crédito:NASA/Goddard/Universidade do Arizona
Quando a espaçonave OSIRIS-REx da NASA coletou amostras da superfície do asteroide Bennu em 2020, as forças medidas durante a interação forneceram aos cientistas um teste direto das propriedades físicas pouco compreendidas de asteroides de pilha de escombros. Agora, um estudo liderado pelo Southwest Research Institute caracterizou a camada logo abaixo da superfície do asteroide como composta de fragmentos de rocha fracamente ligados contendo o dobro do espaço vazio do asteroide geral.
"A baixa gravidade de asteróides de pilha de entulho, como Bennu, enfraquece sua subsuperfície próxima ao não comprimir as camadas superiores, minimizando a influência da coesão das partículas", disse o Dr. revista
Avanços da Ciência . “Concluímos que uma camada de subsuperfície de baixa densidade e fracamente ligada deve ser uma propriedade global de Bennu, não apenas localizada no ponto de contato”.
Encaixando sua designação como um "asteróide de pilha de entulho", Bennu é uma coleção esferoidal de fragmentos de rocha e detritos de 1.700 pés de diâmetro e mantidos juntos pela gravidade. Acredita-se que tenha sido formado após uma colisão envolvendo um objeto maior do cinturão de asteróides. As rochas estão espalhadas por sua superfície cheia de crateras, indicando que ela teve uma existência difícil desde que foi liberada de seu asteroide pai muito maior, alguns milhões ou bilhões de anos atrás.
A superfície local de Bennu antes e depois da amostragem. Piscando entre as imagens pré e pós-amostragem destaca as mudanças na superfície, incluindo uma pedra que aparentemente foi lançada 12 m. Crédito:NASA/Goddard/Universidade do Arizona O objetivo da missão OSIRIS-REx (Origens, Interpretação Espectral, Identificação de Recursos e Segurança-Regolith Explorer) é coletar e devolver pelo menos 60 gramas de material de superfície de Bennu e entregá-lo à Terra em 2023. As atividades de coleta de amostras forneceram percepções.
De acordo com Walsh, os pesquisadores envolvidos na missão OSIRIS-REx mediram até agora as propriedades térmicas e crateras de Bennu para estimar a força e a porosidade de partículas discretas de asteróides de pilha de escombros. O conjunto de partículas (ou regolito) na superfície de um asteróide controlando e influenciando a evolução a longo prazo não foi sondado diretamente até agora.
Antes, durante e após o evento de amostragem, a Sample Acquisition Verification Camera (SamCam) do OSIRIS-REx Camera Suite capturou imagens olhando para o braço robótico Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM).
Um estudo liderado pelo SwRI descobriu que os fragmentos rochosos que dominam o asteróide de superfície Bennu estão fracamente ligados, exibindo coesão próxima de zero, provavelmente devido ao tamanho e baixa gravidade do pequeno corpo. Crédito:NASA/Goddard/Universidade do Arizona
"As imagens da SamCam no momento do contato mostram que o contato causou uma perturbação considerável no local da amostra", disse o Dr. Ron Ballouz, co-autor do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins. "Quase todas as partículas visíveis são movidas ou reorientadas em todos os pontos ao longo da circunferência do TAGSAM, até um raio de 15 polegadas."
Essas imagens da SamCam mostraram a força descendente do TAGSAM levantando uma rocha de quase 16 polegadas. Embora forte o suficiente para resistir à quebra, a rocha foi reorientada e pequenos detritos se ergueram de sua superfície. A mobilidade dessas partículas de escala milimétrica sob forças relativamente fracas sugere uma ligação coesiva mínima com a superfície da rocha maior.
Um estudo recente liderado pelo SwRI forneceu novos insights sobre a superfície e a estrutura do asteroide Bennu. Os dados da nave espacial OSIRIS-REx da NASA indicam quase o dobro do espaço vazio perto de sua superfície em comparação com o corpo geral. Crédito:NASA/Goddard/Universidade do Arizona
Os cientistas teorizaram que o tamanho médio das partículas do regolito aumenta à medida que o tamanho do asteroide diminui, porque corpos maiores retêm materiais menores devido a uma maior gravidade da superfície. A equipe então comparou Bennu a asteróides semelhantes de pilha de escombros.
“Descobrimos uma dicotomia entre as superfícies ásperas e cobertas de pedregulhos de Bennu e Ryugu versus Itokawa, que inclui lagoas de partículas menores em 20% de sua superfície”, disse Walsh. “Isso pode ter várias explicações, incluindo que a superfície próxima do último foi comprimida o suficiente para frustrar essas micropartículas que percolam no interior ou talvez os depósitos granulares sejam camadas subsuperficiais reveladas por uma recente reorganização disruptiva do corpo”.
As imagens imediatamente antes e depois do contato com Bennu mostram que em aproximadamente 1 segundo a cabeça do amostrador perturbou uma área de quase 3 pés de diâmetro e jogou detritos no ar. Bennu forneceu resistência mínima à cabeça do amostrador sendo pressionada no asteroide, o que é visto em parte pela perturbação generalizada causada pelo contato, e esses dados ajudaram a deduzir que as camadas superiores do asteroide eram muito levemente compactadas com espaços vazios significativos. O envelope amarelo mostra a área perturbada mapeada na imagem pós-contato, e a imagem no canto inferior direito mostra sombras sobre a borda da cabeça do amostrador e detritos elevados que ajudaram a deduzir as propriedades da superfície. Crédito:NASA/Goddard/Universidade do Arizona
Um artigo complementar na revista
Science , de coautoria de Walsh, caracterizou a cratera elíptica de 30 pés de comprimento escavada pelo braço TAGSAM quando coletou a amostra. O evento mobilizou rochas e poeira em uma nuvem de detritos, expondo material mais escuro, mais vermelho e mais abundante em partículas finas do que a superfície original. A densidade aparente do material subsuperficial deslocado é cerca de metade da densidade do asteroide como um todo.
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