Warum Asteroiden Bennu und Ryugu haben ihre Unterschrift ‚Spinnen-top‘ Formen

Bennu, das Ziel Asteroid für die Osiris-Rex-Mission und Ryugu, das Ziel der Hayabusa 2 Exploration Japans für Luft- und Raumfahrt Asteroiden Sample Return Mission sind aus Fragmenten von größeren Körpern zusammengesetzt, die auf Kollision mit anderen Objekten erschüttert. Die kleinen Fragmente reaccumulated eine Aggregatkörper zu bilden. Bennu und Ryugu können tatsächlich haben auf diese Weise aus dem gleichen ursprünglichen zerbrochenen Grundkörper gebildet. Nun suchen die Wissenschaftler herausfinden, was zu besonderen Merkmalen dieser Asteroiden geführt Prozesse, wie ihre Form und Mineralogie.

Bennu und Ryugu werden als „Spinnen-top“ Asteroiden beide klassifizieren, das heißt, sie einen ausgeprägten äquatorialen Grat hat. Bisher dachten Wissenschaftler, dass diese Form als Ergebnis der thermischen Kräfte gebildet, die YORP-Effekt genannt. Die YORP Wirkung erhöht die Geschwindigkeit der Spin des Asteroiden und über Millionen von Jahren, Material in der Nähe des Pols zu akkumulieren auf dem Äquator migriert haben könnte, schließlich eine Spinn-Top-Form bilden, was bedeutet, dass die Form vor relativ kurzen Zeit gebildet haben würde.

Jedoch in einem neuen Papier in Nature Communications veröffentlicht, Wissenschaftler aus dem Osiris-Rex und Hayabusa 2 Teams argumentieren, dass der YORP Effekt nicht die Form entweder Bennu oder Ryugu erklären kann. Beiden Asteroiden haben große Einschlagskrater auf ihren equators, und ihre Größe läßt vermuten, dass diese Krater sind einige von Bennu ältesten Oberflächenmerkmal. Da die Krater die äquatorialen Rippen bedecken, müssen ihre Spinnplattenformen auch viel früher gebildet wurden.

„Mit Hilfe von Computersimulationen, dass Modell der Auswirkungen, die Bennu des Mutterkörper zerbrach, zeigen wir, dass diese Asteroiden entweder direkt als Top-Formen gebildet, oder die Form früh nach ihrer Entstehung im Asteroidengürtel erreicht“, sagte Ronald Ballouz, Co-Lead Autor und Osiris-Rex Postdoc wissenschaftlicher Mitarbeiter am UArizona. „Die Anwesenheit der großen äquatorialen Krater auf diesen Asteroiden, wie das Raumschiff in den Bildern gesehen zurückgekehrt, ausgeschlossen ist, dass die Asteroiden eine aktuelle umgestaltengürtel aufgrund der YORP Wirkung erfahren. Wir würden erwarten, dass diese Krater mit einem aktuellen YORP verschwunden sein -induzierte Wieder Formgebung des sternartig.“

Zusätzlich zu ihren Formen, Bennu und Ryugu beide auch wasserführenden Oberflächenmaterial in Form von Tonmineralien enthalten. Ryugu das Oberflächenmaterial ist weniger wasserreichen als Bennu ist, die das Material Ryugu das bedeutet, erlebt mehr an einem gewissen Punkt erhitzt wird.

Unter der Annahme, Bennu und Ryugu gleichzeitig ausgebildet, untersucht das Papier zwei mögliche Erklärungen für die unterschiedlichen Hydratationsniveaus der beiden Körper auf Basis der Computersimulationen des Teams. Eine Hypothese besagt, dass, wenn die Muttersternartig aufgebrochen wurde, Bennu aus Material gebildet ist näher an der ursprünglichen Oberfläche, während Ryugu mehr Material enthalten sind aus der Nähe der ursprünglichen Mitte des Mutterkörpers. Eine weitere mögliche Erklärung für den Unterschied in Hydratationsniveaus ist, dass die Fragmente verschiedene Ebene der Erwärmung während des Mutter Asteroiden Unterbrechung erfahren. Wenn dies der Fall ist, ist Ryugu das Quellenmaterial wahrscheinlich von einem Bereich des Einschlags, wo die Temperaturen höher waren. Bennu des Materials würde aus einer Region gekommen sind, die nicht so viel Heizung hatte unterziehen, und war wahrscheinlich weiter von dem Auftreffpunkt. Die Analyse der Proben zurückgeführt und weitere Beobachtungs Analyse der Oberflächen der Asteroiden wird eine klarere Vorstellung von der möglichen gemeinsamen Geschichte der beiden Asteroiden liefern.

„Diese Simulationen liefern wertvolle neue Erkenntnisse darüber, wie Bennu und Ryugu gebildet“, sagte Dante Lauretta, Osiris-Rex Principal Investigator und UArizona Professor für Planetenwissenschaften. „Nachdem wir die zurückgegebenen Proben dieser beiden Asteroiden im Labor haben, können wir diese Modelle weiter zu bestätigen können, möglicherweise die wahre Beziehung zwischen den beiden Asteroiden enthüllt.“

Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Proben werden auch neue Einblicke in die Entstehung, Bildung und Entwicklung anderer kohlenstoffhaltiger Asteroiden und Meteoriten bieten. Die Japan Aerospace Exploration Agency Hayabusa 2 Mission macht derzeit seinen Weg zurück zur Erde, und soll seine Proben von Ryugu Ende dieses Jahres liefern. Der Osiris-Rex-Mission wird seine erste Musterkollektion Versuch Bennu auf 20. Oktober durchführen und ihre Proben zur Erde am 24. September 2023 liefern.