Drsný povrch asteroidu Bennu zmátl NASA: Vědci konečně odhalili jeho překvapivé tajemství

Když se sonda OSIRIS-REx v roce 2018 přiblížila k asteroidu Bennu, vědce NASA čekalo velké překvapení. Místo očekávaných hladkých ploch, které naznačovala dřívější pozorování ze Země, se objevil drsný svět pokrytý velkými balvany.

Když se sonda OSIRIS-REx v roce 2018 přiblížila k asteroidu Bennu, vědce NASA čekalo velké překvapení. Místo očekávaných hladkých ploch, které naznačovala dřívější pozorování ze Země, se objevil drsný svět pokrytý velkými balvany. Tato zjištění byla v rozporu zejména s daty z Spitzerova vesmírného dalekohledu z roku 2007, který naměřil nízkou tepelnou setrvačnost, typickou pro povrch, který se rychle zahřívá a chladne, podobně jako písečná pláž. Balvany by se naopak měly chovat jako betonové bloky, které si teplo drží déle.

Data shromážděná sondou OSIRIS-REx během průzkumu asteroidu naznačovala možné vysvětlení: balvany by mohly být mnohem poréznější, než se předpokládalo. Po doručení vzorků na Zemi se vědci pustili do podrobnějšího zkoumání. Tým Andrewa Ryana z Laboratoře pro Měsíc a planety Arizonské univerzity analyzoval částice hornin z povrchu Bennu pomocí různých laboratorních technik. Ve studii publikované v časopise Nature Communications autoři potvrdili, že balvany jsou skutečně dostatečně porézní, aby vysvětlily část pozorovaných tepelných ztrát. Klíčovým zjištěním však bylo, že mnohé z hornin jsou protkány rozsáhlými sítěmi prasklin.

Pro ověření, zda by praskliny mohly být důvodem tepelných ztrát na povrchu asteroidu, analyzoval tým z Nagojské univerzity v Japonsku vzorky Bennu pomocí laserové techniky zvané lock-in termografie. Tato metoda umožňuje měřit, jak se teplo šíří materiálem. Ukázalo se, že tepelná setrvačnost naměřená v laboratorních vzorcích byla mnohem vyšší než ta, kterou zaznamenaly přístroje sondy, což odráželo podobné výsledky partnerské mise JAXA Hayabusa-2. Pro smysluplné předpovědi chování materiálu ve velkých balvanech asteroidu bylo nutné výsledky z malých částic škálovat.

Vědci z Johnsonova vesmírného střediska NASA v Houstonu proto použili rentgenovou počítačovou tomografii (XCT skeny) k trojrozměrnému zobrazení vnitřní struktury vzorků, aniž by je poškodili nebo vystavili pozemskému prostředí. Tímto způsobem byl vytvořen trvalý digitální archiv tvaru a vnitřní struktury každé částice, přičemž data jsou veřejně dostupná. Počítačové simulace tepelného toku a tepelné setrvačnosti, založené na datech z XCT skenů a škálované na velikost balvanů, se konečně shodovaly s měřeními sondy u asteroidu. Tam, kde vědci dříve očekávali extrémně porézní a možná až houbovité balvany, odhalila analýza vzorků něco nečekaného: jsou také velmi popraskané, a to byla chybějící část skládačky.

Tato práce zásadně mění způsob, jakým vědci interpretují strukturu asteroidu na základě jeho tepelných vlastností pozorovaných ze Země. Jak uvedl Ron Ballouz z Laboratoře aplikované fyziky Univerzity Johnse Hopkinse, nyní je možné opřít naše chápání teleskopických pozorování tepelných vlastností asteroidu o analýzu vzorků z téhož tělesa. Tento pokrok nejenže prohlubuje naše znalosti o asteroidu Bennu, ale také poskytuje cenné poznatky pro budoucí vesmírné mise a interpretaci dat z jiných vzdálených objektů.