Введение
Недавние исследования астероида Бенну, проведенные миссией NASA OSIRIS-REx, раскрыли неожиданные детали о его поверхности. Вместо гладких участков, как ожидалось, ученые обнаружили, что Бенну представляет собой каменистый мир, покрытый крупными валунами и обширными трещинами.
Сюрприз миссии OSIRIS-REx
Когда космический аппарат OSIRIS-REx достиг астероида Бенну в 2018 году, ученые были поражены тем, что увидели. Эндрю Райан, ученый из Лаборатории Луны и планет Университета Аризоны, который возглавил рабочую группу по физическому и термическому анализу образцов, отметил: «Мы ожидали увидеть несколько валунов, но надеялись на наличие больших участков с более гладким реголитом, который было бы легко собрать. Вместо этого мы увидели лишь валуны, и мы долго не могли понять, что происходит.»
Неожиданные данные от телескопа Спитцера
В 2007 году телескоп NASA Спитцер сделал наблюдения, которые показали низкую тепловую инерцию Бенну, что указывало на его быстрое нагревание и охлаждение, как у песчаного пляжа на Земле. Это противоречило наблюдениям, сделанным космическим аппаратом OSIRIS-REx, который вскоре после прибытия обнаружил множество крупных валунов, которые должны сохранять тепло намного дольше.
Пористость валунов
Данные, собранные во время обследования Бенну, предложили возможное объяснение: валуны могли быть гораздо более пористыми, чем это ожидалось. После того как образцы были доставлены на Землю, исследователи смогли более детально изучить их.
Методы исследования
Команда Райана тщательно исследовала частицы, собранные с поверхности Бенну, используя различные лабораторные методы анализа. В исследовании, опубликованном в Nature Communications, авторы сообщили, что валуны действительно достаточно пористы, чтобы объяснить часть потерь тепла, но не все. Многие из образцов оказались пронизаны обширными сетями трещин.
Тепловая инерция и кривизна трещин
Чтобы проверить, могут ли трещины быть причиной потерь тепла на поверхности астероида, команда из Нагоя университета в Японии проанализировала образцы Бенну с использованием метода термографии с замедленным откликом. Эта лазерная техника позволяет исследователям изучать, как тепло распространяется по поверхности образца, подобно тому, как рябь движется по поверхности пруда.
Райан добавил: «Вот тогда-то все стало по-настоящему интересно. Тепловая инерция, измеренная в лабораторных образцах, оказалась значительно выше, чем записали инструменты космического аппарата, что совпадает с аналогичными выводами, полученными командой миссии-партнера OSIRIS-REx, японским Hayabusa-2.»
Масштабирование измерений
Для того чтобы сделать значимые прогнозы о поведении материала в крупных валунах астероида, команде необходимо было найти способ масштабирования измерений, полученных с небольших образцов. В Центре космических материалов NASA в Хьюстоне члены команды запечатали образцы в герметичные контейнеры под защитной атмосферой азота и затем перенесли их в лабораторию для проведения томографических исследований.
Применение рентгеновской компьютерной томографии
Метод рентгеновской компьютерной томографии (XCT) позволяет ученым исследовать внутреннюю структуру образцов без их повреждения. Николь Ланнинг, ведущий куратор образцов OSIRIS-REx, пояснила: «Образец помещается в свой собственный ‘космический костюм’, проходит CT-сканирование и затем возвращается в свою первозданную среду, не подвергаясь воздействию земной атмосферы.» Это позволяет визуализировать форму и внутреннюю структуру камня внутри герметичных контейнеров.
Заключение
Исследования астероида Бенну открыли множество новых вопросов и возможностей для дальнейших исследований. Сложная структура и пористость валунов, а также наличие трещин, предлагают уникальный взгляд на формирование и эволюцию астероидов в нашем солнечной системе. Миссия OSIRIS-REx продолжает предоставлять ценную информацию, которая может помочь понять не только Бенну, но и другие небесные тела.
