Scritto: Giovedì, 10 Settembre 2020 12:39 Ultima modifica: Venerdì, 11 Settembre 2020 05:31

Bennu è vivo, soprattutto di pomeriggio


In una raccolta di articoli pubblicati sulla rivista Journal of Geophysical Research, il team della missione OSIRIS-REx descrive le ultime scoperte: l'asteroide Bennu non è una semplice roccia spaziale inerte ma sparge un po' di materiale durante il suo tragitto. La sonda della NASA ha osservato per la prima volta questa attività da una distanza ravvicinata.

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Bennu è vivo, soprattutto di pomeriggio Crediti: CC0 Public Domain

I nuovi documenti forniscono un sguardo approfondito sulla natura degli eventi di espulsione delle particelle da Bennu, descrivono in dettaglio i metodi utilizzati per studiare questi fenomeni e discutono i probabili meccanismi all'opera che inducono l'asteroide a rilasciare frammenti nello spazio.

Il fenomeno è stato osservato per la prima volta a gennaio 2019, pochi giorni dopo l'arrivo della sonda. Tale evento sarebbe passato completamente inosservato se non fosse stato per l'occhio attento dell'astronomo principale della missione, scienziato del Lunar and Planetary Laboratory (LPL) dell'Università dell'Arizona, Carl Hergenrother, uno degli autori principali della raccolta. Hergenrother si accorse he nelle immagini riprese dalle fotocamere di navigazione, normalmente utilizzate per riprendere il campo stellato da confrontare con la cartografia di bordo per mantenere o correggere la rotta, c'erano troppe stelle. Ossia, troppi puntini bianchi.
"Stavo osservando i pattern stellari in queste immagini e ho pensato, ehi, non ricordo quell'ammasso stellare'", ha detto Hergenrother. "L'ho notato solo perché c'erano 200 punti di luce dove dovrebbero esserci circa 10 stelle. A parte questo, sembrava essere solo una parte densa del cielo".

bennu gennaio 2019

Mosaico di immagini processate riprese da Osiris-Rex il 19 gennaio scorso, con una evidente eruzione di materiale
Crediti: NASA/Goddard/University of Arizona/Lockheed Martin

Un esame più attento e l'applicazione di tecniche di processing delle immagini hanno portato alla luce il mistero: l'ammasso stellare era in realtà una nuvola di minuscole particelle che erano state espulse dalla superficie dell'asteroide. Le osservazioni di follow-up effettuate hanno mostrato le classiche strisce nelle foto con esposizioni più lunghe, tipiche degli oggetti che si muovono attraverso il fotogramma mentre viene catturata l'immagine.

"Pensavamo che la superficie ricoperta di massi di Bennu fosse la scoperta cruciale della missione, ma questi eventi particellari ci hanno decisamente sorpreso", ha detto Dante Lauretta, ricercatore principale di OSIRIS-REx e professore presso LPL. "Abbiamo trascorso l'ultimo anno ad indagare la superficie attiva di Bennu e ci ha fornito una straordinaria opportunità per espandere la nostra conoscenza su come si comportano gli asteroidi attivi".

Da quando è iniziata la missione, il team ha osservato e monitorato più di 300 eventi di espulsione di particelle su Bennu. Secondo gli autori, alcune particelle fuggono nello spazio, altre orbitano brevemente attorno all'asteroide e la maggior parte ricade sulla sua superficie. Le espulsioni si verificano più spesso durante le due ore pomeridiane e serali di Bennu.

La "Touch-and-Go Camera Suite" (TAGCAMS), costituita da tre camere panoramiche e un registratore video digitale (DVR), ora è stata dedicata a monitorare questi fenomeni, anche se il suo scopo principale era un altro.

Utilizzando gli algoritmi software sviluppati presso il Catalina Sky Survey, specializzato nella scoperta e nel monitoraggio di asteroidi vicini alla Terra, rilevandone il movimento contro le stelle di fondo, il team di OSIRIS-REx ha scoperto che le particelle più grandi eruttate da Bennu hanno al massimo un diametro 6 centimetri.
A causa delle loro piccole dimensioni e delle basse velocità (è come una pioggia di minuscoli ciottoli in super slow motion), il team della missione non considera le particelle una minaccia per la sonda. "Lo spazio è così vuoto che anche quando l'asteroide lancia centinaia di particelle, come abbiamo visto in alcuni eventi, le possibilità che una di queste colpisca la navicella sono estremamente ridotte", ha detto Hergenrother, "e anche se ciò dovesse accadere , la stragrande maggioranza di loro non è abbastanza veloce o abbastanza grande da causare danni".

Durante una serie di campagne di osservazione tra gennaio e settembre 2019 dedicate alla rilevazione e al tracciamento della massa espulsa dall'asteroide, sono state studiate un totale di 668 particelle: la stragrande maggioranza misurava tra 0,5 e 1 centimetri e si muoveva a circa 20 centimetri al secondo. In un caso, è stato regigistrato un valore anomalo pari a circa 3 metri al secondo.

In media, gli autori hanno osservato da una a due particelle in movimento ogni giorno, con la maggior parte del materiale che ricade sull'asteroide. Considerate, poi, le piccole dimensioni, la perdita di massa diventa minima, ha spiegato Hergenrother.
"Per darvi un'idea, tutte quelle 200 particelle che abbiamo osservato durante il primo evento dopo l'arrivo entrerebbero su una piastrella di 10 x 10 centimetri", ha detto. "Il fatto che possiamo persino vederle è una testimonianza delle capacità delle nostre fotocamere".

Gli autori hanno studiato anche ipotizzato i vari meccanismi che potrebbero causare questi fenomeni, tra cui il vapore acqueo rilasciato, gli impatti di piccoli meteoroidi e rocce che si spezzano sulla superficie dell'asteroide a causa dello stress termico. Si è scoperto che questi due ultimi meccanismi sono le forze in gioco più probabili.

Poiché Bennu completa una rotazione ogni 4,3 ore, i massi sulla sua superficie sono esposti a un ciclo termico costante che li riscalda durante le ore di luce e li raffredda quando sono in ombra. Con il tempo, le rocce si rompono e alla fine, alcuni frammenti possono essere lanciati nello spazio. Il fatto che le espulsioni siano state osservate con maggiore frequenza nel tardo pomeriggio, quando le rocce si riscaldano, suggerisce che il cracking termico sia un fattore determinante. La tempistica degli eventi è anche coerente con la tempistica degli impatti dei meteoroidi, indicando che questi piccoli impatti potrebbero epellere materiale dalla superficie.

"Le particelle sono state un regalo inaspettato per lo studio della gravità di Bennu poiché ci hanno permesso di vedere minuscole variazioni nel campo gravitazionale dell'asteroide che altrimenti non avremmo mai scoperto", ha detto Steve Chesley, autore principale di uno degli studi pubblicati nella raccolta e ricercatore senior presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA. "Le traiettorie mostrano che l'interno di Bennu non è uniforme. Invece, ci sono sacche di materiale a densità più alta e più bassa all'interno dell'asteroide".

Alcune particelle osservate dal team hanno acquisito traiettorie suborbitali, che le hanno tenute in alto per ore prima di depositarsi di nuovo sulla superficie; altre sono volate via dall'asteroide per intraprendere orbite proprie attorno al Sole. In un caso, il team ha monitorato una particella mentre orbitava l'asteroide da quasi una settimana. Le telecamere della sonda hanno persino assistito ad un rimbalzo, secondo Hergenrother: "Una particella è caduta, ha colpito un masso ed è tornata in orbita", ha detto. "Se Bennu ha questo tipo di attività, allora ci sono buone probabilità che lo facciano tutti gli asteroidi e questo è davvero eccitante".

 

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing.
Dedico il tempo libero alla mia dolcissima bimba Sofia Vega, a questo sito (creato nel 2012 in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte) ed al processing delle immagini raw scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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