Ve speciálním souboru studií vydaných 9. září v časopisu Journal of Geophysical Research: Planets rozpracovává vědecký tým kolem mise OSIRIS-REx výsledky svých pozorování. Ta odhalují, že planetka Bennu pravidelně vyvrhuje do svého okolí materiál. Sonda OSIRIS-REx dala výzkumníkům možnost pozorovat zblízka takovou událost vůbec poprvé. Objev aktivních procesů na povrchu Bennu jen zdůrazňuje v poslední době sílící trend, který na planetky nahlíží jako na poměrně dynamické světy. Zmíněná publikace nabízí první hloubkový pohled na vlastní podstatu jevů, při kterých je z Bennu vyvrhován materiál.

Vědci také představili metody, které tento fenomén studovaly a popsali i mechanismy, které zřejmě stojí za uvolňováním vlastní hmoty planetky do okolního prostoru. Poprvé bylo uvolnění materiálu pozorováno v lednu 2019, jen pár dní po příletu sondy k planetce. A přitom chybělo jen málo, aby si této události nikdo nevšiml – nebýt bystrého oka hlavního astronoma mise, Carla Hergenrothera, který je také vedoucím autorem výše uvedeného souboru.

Podobně jako průzkumníci oceánů po dlouhá staletí využívali k orientaci hvězdy, stejnou metodu využívají i kosmické sondy, aby určily svou pozici v prostoru při několikaletých kosmických cestách. Na tělech sond jsou proto speciální navigační kamery, které pravidelně snímkují hvězdné nebe. Porovnáním databáze souhvězdí s tím, co kamery vidí, je možné vypočítat orientaci sondy v prostoru a podle potřeby udělat příslušné korekce.

Hergenrother procházel tyto snímky, které sonda poslala na Zemi, když vtom něco upoutalo jeho pozornost. Na snímcích viděl siluetu Bennu obklopenou tmavým kosmickým prostorem, který je posetý hvězdami. Na první pohled to je správně, neseděl pouze počet hvězd – bylo jich až moc. „Díval jsem se na hvězdné formace na těch snímcích a říkal jsem si, že je zvláštní, že neznám tuhle hvězdokupu,“ vzpomíná Hergenrother a dodává: „Všiml jsem si toho jen proto, že jsem viděl 200 teček v místě, kde jich mělo být jen asi 10. Nebýt toho, vypadalo by to jako běžná hustě poseté hvězdné pozadí.“

Bližší inspekce a aplikace technik pro počítačové zpracování snímku odkryly celé tajemství. Ona tajemná hvězdokupa byla ve skutečnosti oblakem drobných částic, které byly vyvrženy z povrchu Bennu. Sonda následně provedla pozorování, která odhalila neoddiskutovatelné a zcela průkazné pruhy, které jsou typické pro objekty pohybující se po snímku. Jelikož hvězdné pozadí zůstávalo kvůli extrémní vzdálenosti nehybné, nebylo sporu o tom, odkud objekty pochází.

„Domnívali jsme se, že povrch Bennu pokrytý balvany byl divokou kartou, kterou jsme na planetce objevili, ale tyto výrony hmoty nás jednoznačně překvapily,“ říká Dante Lauretta, hlavní vědecký pracovník mise OSIRIS-REx a dodává: „V uplynulém roce jsme studovali aktivní povrch Bennu a to nám dalo mimořádnou příležitost rozšířit naše znalosti o tom, jak se chovají aktivní planetky.“

Od chvíle, kdy sonda dorazila k planetce, se pozemním týmům povedlo zaznamenat více než 300 výronů materiálu z Bennu. Podle autorů se některým částicím podařilo uniknout do meziplanetárního prostoru, jiné zůstaly kroužit kolem planetky a většina dopadla zpět na povrch. K výronům z povrchu nejčastěji dochází v období, když je na daném místě povrchu odpoledne / večer. Sonda OSIRIS-REx je vybavena sofistikovanými kamerami, které suplují roli očí. Primárním úkolem kamer TAGCAMS (Touch-and-Go Camera Suite) je pomáhat sondě s orientací, nyní jsou aktivně využívány k vyhledávání částic v okolí planetky.

Na Arizonské univerzitě vyvinuli v rámci programu Catalina Sky Survey algoritmy určené k hledání a sledování blízkozemních planetek. Využívají k tomu detekci jejich pohybu vůči hvězdnému pozadí. Tým sondy OSIRIS-REx tyto algoritmy použil na svá data a zjistil, že největší kusy vyvržené z povrchu Bennu mají průměr okolo 6 centimetrů. Vzhledem k jejich malým rozměrům i rychlosti nepovažuje pozemní tým tyto objekty za hrozbu pro sondu. „Kosmický prostor je natolik prázdný, že dokonce i při vyvržení stovek takových částic, jaké jsme v některých případech viděli, je riziko jejich srážky se sondou extrémně nízké,“ říká Hergenrother a dodává: „A i kdyby k tomu došlo, tak většina z nich není dost rychlá nebo velká na to, aby způsobila nějaké poškození.“

Během několika pozorovacích kampaní mezi lednem a zářím 2019, které byly zaměřeny na detekci a sledování hmoty vyvržené z planetky, vědci prostudovali celkem 668 částic, z nichž většina měřila mezi 0,5 a 1 centimetrem. Objekty se pohybovaly průměrně rychlostí okolo 20 centimetrů za sekundu, což odpovídá zhruba rychlosti, jakou po zemi pobíhají někteří brouci. V jednom případě byl zaznamenán nezvykle rychlý objekt, který letěl rychlostí 3 m/s.

Průměrně vědci pozorovali jednu až dvě vyvržené částice za den, přičemž většina z nich (jak bylo uvedeno výše) dopadla zpět na povrch. Když tuto skutečnost přičteme k malé hmotnosti částic, je úbytek hmotnosti Bennu naprosto minimální. „Pro lepší představu – všech 200 kousků sledovaných při první příležitosti po příletu by se vešlo na destičku s hranou 10 centimetrů,“ uvedl Hergenrother a dodal: „Už jen to, že je dokážeme spatřit, hovoří o schopnostech našich kamer.“

Vědci studovali různé mechanismy, které by mohly způsobovat tento jev – od uvolnění vodní páry, přes dopady meteoroidů až po praskání vlivem tepelného namáhání. Poslední dvě jmenované možnosti byly shledány jakožto nejpravděpodobnější příčiny tohoto jevu. Jedna otočka Bennu kolem jeho osy trvá 4,3 hodiny, takže kameny na povrchu neustále zažívají intenzivní střídání teplot. Během dne je sluneční záření ohřívá, za noci zase chladnou. V průběhu času balvany popraskají a rozpadnou se – přitom může dojít k vyvržení částice mimo povrch.

Skutečnost, že výrony byly častěji zaznamenávány během místního odpoledne, kdy jsou kameny zahřáté, naznačuje, že právě praskání vlivem střídání teplot bude hlavním původcem. Načasování událostí je také ve shodě s časy dopadů meteoroidů, což naznačuje, že tyto malé impakty mohou vyhazovat materiál z povrchu. Každý z procesů (případně oba) může být původcem těchto jevů a vzhledem k velmi slabé gravitaci Bennu není potřeba mnoho energie k vyhození úlomku z povrchu.

Kousky na suborbitálních drahách zůstávají „ve vzduchu“ často i několik hodin než zase dopadnou na povrch. Ty, které mají únikovou rychlost pak vstoupí na vlastní oběžnou dráhu kolem Slunce. V jednom případě vědci sledovali kousek, který obíhal kolem Bennu téměř týden! Kamery také v jednom případě odhalily zajímavou situaci. „Jeden úlomek klesal dolů, trefil balvan a vrátil se zpět na oběžnou dráhu,“ popisuje Hergenrother a dodává: „Jestli má Bennu takovouhle aktivitu, pak je dost pravděpodobné, že něco podobného probíhá i na jiných planetkách a to je opravdu fascinující.“ S tím, jak Bennu odhaluje svá tajemství, tak pozemní tým kolem OSIRIS-REx poznává, že tento malý svět je úžasně komplexní. Všechny nově získané poznatky mohou sloužit jako základy pro budoucí planetární mise, které se budou snažit ještě lépe charakterizovat malá tělesa, abychom mohli lépe porozumět jejich chování a vývoji.

Přeloženo z:
https://www.asteroidmission.org/

Zdroje obrázků:
https://science.sciencemag.org/content/sci/366/6470/eaay3544/F1.medium.gif
https://www.asteroidmission.org/wp-content/uploads/2019/12/Jan6Particle-image.png
https://www.asteroidmission.org/wp-content/uploads/2020/09/BennuParticles.gif
https://apod.nasa.gov/apod/image/1905/pdco-20190328-up-slope-to-limb.jpg
https://www.researchgate.net/…sometimes-fractured-or-brecciated-a-A-boulder.png
https://www.universetoday.com/wp-content/uploads/2020/06/figure2_1.jpg
https://www.universetoday.com/wp-content/uploads/2020/06/figure2_1.jpg