Introduzione

Poco dopo che l’astronave OSIRIS-REx della NASA arrivò sull’asteroide Bennu, una scoperta inaspettata da parte del team scientifico della missione rivelò che l’asteroide poteva essere attivo e scaricare costantemente particelle nello spazio. L’esame in corso di Bennu — e del suo campione che verrà riportato sulla Terra — potrebbe potenzialmente far luce sul perché si sta verificando questo intrigante fenomeno. Dopo aver studiato i risultati delle osservazioni, il team della missione ha pubblicato i loro risultati in un articolo di Science pubblicato il 6 dicembre.

Comprendere il funzionamento degli asteroidi

Il team OSIRIS-REx, grazie alle immagini catturate dalle telecamere di navigazione del veicolo spaziale, scattate il 6 gennaio, ha osservato per la prima volta un evento di espulsione di particelle. A prima vista, le particelle sembravano essere stelle dietro l’asteroide, ma a un esame più attento, il team ha capito che l’asteroide stava espellendo materiale dalla sua superficie . 

Una volta constatato che queste particelle non hanno compromesso la sicurezza del veicolo spaziale, la missione ha iniziato osservazioni mirate al fine di documentare pienamente l’attività. “Tra le molte sorprese di Bennu, le espulsioni di particelle hanno suscitato la nostra curiosità e abbiamo trascorso gli ultimi mesi a indagare su questo mistero“, ha dichiarato Dante Lauretta, ricercatore principale di OSIRIS-REx presso l’Università dell’Arizona, Tucson. “Questa è una grande opportunità per espandere la nostra conoscenza sul come si comportano gli asteroidi“.

Il team ha osservato i tre più grandi eventi di espulsione delle particelle il 6 e 19 gennaio e l’11 febbraio e ha concluso che gli eventi hanno avuto origine da diverse località sulla superficie di Bennu. Il primo evento ebbe origine nell’emisfero meridionale e il secondo e il terzo si verificarono vicino all’equatore. Tutti e tre gli eventi hanno avuto luogo nel tardo pomeriggio a Bennu.

Il team ha scoperto che, dopo l’espulsione dalla superficie dell‘asteroide, le particelle orbitavano brevemente su Bennu e ricadevano sulla sua superficie o sfuggivano da Bennu nello spazio. Le particelle osservate hanno viaggiato fino a 10 piedi (3 metri) al secondo e misurate da dimensioni inferiori a 10 cm (4 pollici). Sono state osservate circa 200 particelle durante l’evento più grande, che si è svolto il 6 gennaio.

Ricostruzione – VIDEO

Credits: NASA/Goddard/University of Arizona/Lauretta & Hergenrother et al., Science 10.1126

Possibili cause delle espulsioni

Il team ha studiato un’ampia varietà di possibili meccanismi che potrebbero aver causato gli eventi di espulsione e ha ristretto l’elenco a tre candidati: impatti di meteoroidi, fratture da stress termico e rilascio di vapore acqueo.

  1. Gli impatti di meteoridi sono comuni nel zone dello spazio profondo di Bennu ed è possibile che questi piccoli frammenti di roccia spaziale possano colpire Bennu in posti dove OSIRIS-REx non lo sta osservando, scuotendo le particelle libere con l’impulso del loro impatto.
  2. Il team ha anche determinato che la frattura termica è un’altra spiegazione ragionevole. Le temperature superficiali di Bennu variano drasticamente durante il periodo di rotazione di 4,3 ore. Sebbene sia estremamente freddo durante le ore notturne, la superficie dell’asteroide si riscalda in modo significativo a metà pomeriggio, quando si sono verificati i tre eventi principali. Come risultato di questo cambiamento di temperatura, le rocce possono iniziare a rompersi e alla fine le particelle potrebbero essere espulse dalla superficie. Questo ciclo è noto come frattura da stress termico.
  3. Il rilascio di acqua può anche spiegare l’attività dell‘asteroide. Quando le argille bloccate dall’acqua di Bennu vengono riscaldate, l’acqua potrebbe iniziare a rilasciare e creare pressione. È possibile che, quando la pressione si accumula nelle fessure e nei pori dei massi in cui viene rilasciata acqua in precedenza assorbita, la superficie potrebbe agitarsi, provocando l’esplosione delle particelle.

Ma la natura non sempre consente spiegazioni semplici. “Potrebbe essere che più di uno di questi possibili meccanismi siano in gioco“, ha affermato Steve Chesley, autore del documento e Senior Research Scientist presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California. “Ad esempio, la frattura termica potrebbe spaccare il materiale superficiale in piccoli pezzi, rendendo molto più facile per gli impatti di meteoroidi lanciare sassolini nello spazio“.

Se la frattura termica, gli impatti di meteoroidi, o entrambi, sono in realtà le cause di questi eventi di espulsione, allora questo fenomeno si sta verificando su tutti i piccoli asteroidi, poiché tutti sperimentano questi meccanismi. Tuttavia, se il rilascio di acqua è la causa di questi eventi di espulsione, questo fenomeno sarebbe specifico per gli asteroidi che contengono minerali contenenti acqua, come Bennu.

Raccolta dei campioni

L’attività di Bennu offre maggiori opportunità una volta che un campione viene raccolto e restituito sulla Terra per lo studio. Molte delle particelle espulse sono abbastanza piccole da essere raccolte dallo strumento di campionamento del veicolo spaziale, il che significa che il campione restituito può eventualmente contenere del materiale che è stato espulso e restituito alla superficie di Bennu. 

Determinare che una particolare particella era stata espulsa e restituita a Bennu potrebbe essere un’impresa scientifica simile alla ricerca di un ago in un pagliaio. Il materiale restituito sulla Terra da Bennu, tuttavia, aumenterà quasi sicuramente la nostra comprensione degli asteroidi e dei modi in cui sono entrambi diversi e simili.

La raccolta dei campioni è prevista per l’estate 2020 e il campione verrà consegnato sulla Terra nel settembre 2023.

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