Hayabusa 2 atrod asteroīdu Ryugu ir tumšs un sauss

Hayabusa 2 asteroīdam Ryugu ir dažas negaidītas īpašības. Jo īpaši tā sausā virsma varētu radīt nepatikšanas pašreizējām teorijām par to, kā Zeme ieguva savu ūdeni.

Hayabusa 2 optiskā navigācijas kamera šo Ryugu attēlu iemūžināja 2018. gada 26. jūnijā.
JAXA / Tokijas Universitāte un līdzstrādnieki

Tā ir asteroīdu nedēļa! Mēness un planētu zinātnes konferences laikā, kas notika Teksasā, abas misijas komandas - NASA, Osiris-REX un Japānas Aviācijas un kosmosa izpētes aģentūra - Hayabusa 2, atjaunināja kopienu, veicot izpēti par gandrīz Zemes asteroīdi. Prezentācijām tika pievienoti attēli un dati, kā arī daudz dokumentu žurnālos Nature, Nature Astronomy un Nature Geoscience .

Mēs jau esam pārskatījuši NASA Osiris-REX atradumus asteroīdā 101955 Bennu. Tagad apskatīsim atjauninājumus no komandas, kas atrodas aiz Hayabusa 2, orbītā ap 162173 Ryugu. Japānas komanda nedaudz apsteidz savus amerikāņu kolēģus, ierodoties aptuveni sešus mēnešus agrāk. Tuvojoties komandai, tika atrasts tāds pats negaidīti nelīdzens reljefs, kādu NASA galu galā atrada Bennu: Ryugu apdzen laukakmeņi un klintis vairāku metru diametrā, kas apdraud kosmosa kuģi, jo tas izvelk paraugus no virsmas.

Kamēr Osiris-REX komanda joprojām plāno kosmosa kuģa nolaišanos uz Bennu, Hayabusa 2 jau ir veiksmīgi izvietojis trīs apvidus autovadītājus, kas uzlēca attēlus, lēkājot ap asteroīda virsmu. Mātes kuģis jau ir arī veicis vienu no trim gaidāmajiem pieskāriena manevriem.

Šo pieskārienu laikā kosmosa kuģis paplašina paraugu ņemšanas mehānismu, kas izskatās kā 1 metru garš ekstremitāte, kas beidzas ar kannu paraugu ņemšanai. Kad tvertne ir pietiekami tuvu virsmai, īpašs mehānisms, kas atrodas ekstremitātē, izšauj šķipsnas izmēra lode uz asteroīda virsmu, maisot regolītu, cerot, ka daļa virsmas materiāla nonāks kārbā. Šā mēneša sākumā komanda izlaida kadrus no pirmā mēģinājuma. Pētnieki sagaida, ka būs vairāk materiālu, nekā sākotnēji bija plānots savākt, jo lode izraisīja dzīvīgāku reakciju, nekā viņi bija paredzējuši - tā aizkustināja tuvumā esošās klintis līdz 1 metra diametrā.

Tomēr nav iespējams droši zināt, cik daudz viņi ieguva, jo kosmosa kuģim nav mehānisma, lai nosvērtu vai novērtētu to, kas atrodas parauga kamerā. “Tas ir tas, lai lietas saglabātu interesantas, līdz Zeme atgriežas, ” preses konferences laikā jokoja misijas programmas vadītājs Juči-Tsuda (JAXA Kosmosa un astronautikas zinātnes institūts). "Tas ir kā suvenīru dāvanu kaste."

Ryugu: Patīk un nepatīk Bennu

Ryugu un Bennu ir tik līdzīgi pēc izskata, ir grūti viņus atšķirt attēlos. Abi ir saukti par “gruvešu kaudzes asteroīdiem”, dažādu un dažādu izmēru gružu kolekcijām, kuras satur gravitācija. Viņu zemais blīvums nozīmē, ka viņu iekšienē ir daudz dobu vietu, piemēram, Šveices siers. Šie objekti, iespējams, izveidojās no gabaliem, kas palikuši no lielākiem asteroīdiem, kuri varētu būt atdalījušies triecienu laikā agrīnajā Saules sistēmā.

Abi objekti ir veidoti kā vērpjoši galotnes, jo to ātrā griešanās izraisa kores veidošanos gar ekvatoru. Bet, kamēr Bennu rotācija paātrinās, Ryugu, šķiet, ir palēninājusies, un nav skaidrs, kāpēc. Pašreizējais pagriešanās periods ir 7, 6 stundas, taču pētnieki lēš, ka kādreizējā pagātnes brīdī tam ir jābūt pagrieztam ātrāk, ar īsu laiku tikai 3, 5 stundas, lai iegūtu pašreizējo formu.

Ryugu ir aptuveni 900 metru (vai apmēram pusmilts) plats.
© 2019 Seiji Sugita et al., Science

Tomēr abiem ir daudz kopīga. Pētnieki vēl nezina objekta patieso vecumu, taču, pamatojoties uz sadursmes iespējamību, Bennu, iespējams, ir no 100 miljoniem līdz 1 miljardam gadu vecs, savukārt Ryugu, iespējams, nav vecāks par dažiem simtiem miljonu gadu.

Ryugu ir arī tikpat tumšs kā Bennu: abi atspoguļo vidēji 4% saules gaismas, trešdaļa - Mēness, padarot tos par dažiem tumšākajiem objektiem Saules sistēmā. Pētnieki ir saskaņojuši Ryugu novēroto virsmas krāsu divām asteroīdu ģimenēm galvenajā asteroīdu joslā, ko sauc par Polana un Eulalia. Līdzība norāda uz vienu no šīm grupām kā Ryugu visticamāko izcelsmes ģimeni.

Neskatoties uz to līdzību, abi negaidīti atšķiras ūdens daudzumā, ko pētnieki atraduši diviem asteroīdiem. Kaut arī abos objektos ir hidratēti minerāli, Ryugu šķiet daudz sausāks, nekā pētnieki gaidīja, kas liek domāt, ka arī tā mātes ķermenim nebija daudz ūdens. Tas ir pretstatā Bennu, kurā ir vairāk bagātīgu hidroksilu. Šīs molekulas satur kopā savienotus ūdeņraža un skābekļa atomus un, iespējams, ir saistīti ar māla minerāliem, norādot uz iepriekšējo mijiedarbību ar ūdeni.

Atklājot, kāpēc abiem asteroīdiem ir atšķirīgs ūdens saturs, būs svarīgi saprast, kā Zeme ieguva savu ūdeni. Saules sistēmas veidošanās modeļos bieži tiek pieņemts, ka lielākā daļa ūdens, kas šodien atrasts uz Zemes, ieradās borta meteorītos un komētās gan no asteroīda jostas, gan no Saules sistēmas ārējiem balstiem. Sauso asteroīdu esamība Zemes apkārtnē varētu nozīmēt, ka šie modeļi ir jāpielāgo.

Viltus krāsas Ryugu attēls rāda, ka tai pārsteidzoši trūkst ūdens.
© 2019 Seiji Sugita et al., Science

Nākamie soļi: izšauj lielgabalu!

Nākamais Hayabusa 2 misijas solis neizklausās ļoti augsti attīstīts, taču tas būs iespaidīgs. 5. aprīlī kosmosa kuģis pie Ryugu izšauj 2, 5 kilogramu (5, 5 mārciņu) šāviņu, lai uz tā virsmas izveidotu mākslīgu krāteri. Komanda jau ir norādījusi, kurā vietā virsmu viņi vēlas uzspridzināt, un tās mērķis ir izveidot vismaz 10 metru platu un 1 metru dziļu caurumu.

Ar šo manevru komanda cer uzzināt vairāk par to, kā asteroīdi reaģē uz triecieniem, kas palīdzēs zinātniekiem labāk izprast Ryugu vēsturi un attīstību. Informācija par ietekmi varētu būt noderīga arī tad, ja kāda no šīm lietām kādreiz nonāk pārāk tuvu Zemei, un mums tā ir jāizspridzina.

Krātera izveidošana ļaus pētniekiem arī palūkoties uz to, kas atrodas zem virsmas. Divas nedēļas pēc lielgabala šaušanas Hayabusa 2 mēģinās veikt otru paraugu ņemšanas manevru, mērķējot uz krātera dibenu. Tad šī gada novembrī vai decembrī kosmosa kuģis sāks savu viena gada atgriešanās braucienu uz Zemi.