První americká mise určená k dopravě vzorků z planetky pomohla zjistit mnoho zajímavých informací o materiálu, který bude za pár dní odebírat. V rámci speciálního vydání hned šesti studií v časopisu Science and Science Advances se vědci zapojení do mise OSIRIS-REx rozhodli prezentovat nové objevy spojené s materiálem na povrchu Bennu, geologickou charakteristikou a dynamickou historií. Vyjadřují také domněnku, že materiál, který by měl být odebrán z povrchu a dopraven na Zemi, nebude srovnatelný s žádnými meteority, které dopadly na Zemi. Tyto výzkumy zakončují fázi vědeckých požadavků mise OSIRIS-REx v před-odběrové fázi  a nabízí pohled na materiál, který budou studovat i další generace odborníků.

V jedné z prezentovaných studií se Amy Simon Goddardova střediska v marylandském Greenbeltu zaměřuje na skutečnost, že organické látky bohaté na uhlík jsou rozšířeny po celém povrchu planetky včetně primární odběrné oblasti Nightingale. Právě do ní má sonda 20. října sestoupit, aby se tu pokusila odebrat vzorky. Aktuální objevy naznačují, že by se v tomto odebraném materiálu mohly nacházet hydratované minerály a organické látky. Výrazem organické látky se označují sloučeniny obsahující uhlík, které často nějak souvisí s biologií. Je ale potřeba říct, mnoho organických látek nemusí mít s projevy života nic společného. Vědci připravují detailní zkoušky těchto molekul a očekávají, že jim vzorky z Bennu pomohou zodpovědět komplexní otázky o původu vody a života na Zemi.

„Hojnost materiálu obsahujícího uhlík je hlavním vědeckým triumfem celé mise. Nyní věříme, že se nám podaří odebrat vzorky s organickým materiálem a že je dopravíme na Zemi, což je hlavním úkolem celé mise,“ uvádí Dante Lauretta, hlavní vědecký pracovník mise OSIRIS-REx z University of Arizona v Tucsonu. Autoři speciální edice studií také zjistili, že minerály obsahující uhlík vytváří na povrchu zajímavé geologické útvary. Uhličitany často vznikají v rámci hydrotermálních systémů, které obsahují jak vodu tak oxid uhličitý. Mnoho balvanů na Bennu má světlé žilky, které jsou zřejmě tvořeny právě uhličitany – některé z nich se nachází v blízkosti kráteru Nightingale, což znamená, že by se v odebraném materiálu mohly uhličitany nacházet také.

Některé balvany na povrchu Bennu obsahují žilky uhličitanů – to by mohlo naznačovat, že mateřské těleso, ze kterého vznikla planetka Bennu, mohlo mít hydrotermální aktivitu.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Studium uhličitanů na Bennu vede Hannah Kaplan také z Goddardova střediska. Tyto objevy umožnily vědcům začít uvažovat o mateřském tělese, ze kterého planetka Bennu vznikla. Není vyloučeno, že tohle těleso disponovalo rozsáhlým hydrotermálním systémem, kde voda reagovala s horninami a některé třeba rozpouštěla. Tohle mateřské těleso sice bylo už dávno zničeno, ale dnes na Bennu vidíme důkazy, které ukazují, jak mohla tahle dávná planetka obsahující vodu vypadat. Tyto důkazy se ukrývají v úlomcích, ze kterých je planetka Bennu vytvořena. Některé žilky uhličitanů v balvanech měří na délku i několik desítek centimetrů a jsou několik centimetrů silné. Podle vědců se to dá považovat za důkaz přítomnosti rozsáhlého hydrotermálního systému a vody na mateřském tělese Bennu.

Oblasti Nightingale se týká i další zajímavý objev. Tamní regolit byl podle všeho teprve relativně nedávno odkryt drsnému kosmickému prostředí. To znamená, že by sonda měla odebrat materiál z jedné z nejcennějších oblastí na celém povrchu. Nightingale patří mezi mladé a spektrálně červené krátery, které byly identifikovány ve studii, kterou vedla Dani DellaGiustina z University of Arizona. Barva v tomto významu odkazuje na variace sklonu spektra viditelných vlnových délek. Tyto „barvy“ na Bennu jsou mnohem různorodější než se původně čekalo. Odlišnosti jsou způsobeny kombinací různých materiálů, které planetka Bennu podědila po svém mateřském tělese a svůj vliv hraje také různá délka vystavení kosmickému prostředí.

Povrch Bennu je tvořen různě velkými balvany
Zdroj: https://apod.nasa.gov/

Objevy obsažené v této studii jsou důležitým milníkem v rámci dlouho probíhající debaty v komunitě planetárního výzkumu – jak se malé planetky (jako je Bennu) spektrálně mění, když jsou vystaveny procesům „kosmické eroze“ jako je bombardování povrchu kosmickým zářením a slunečním větrem. Ačkoliv by se Bennu neozbrojenému oku jevil jako tmavé těleso, autoři ukazují povrchovou rozmanitost materiálů pomocí takzvaných falešných barev. Tyto vizualizace vznikají na základě dat nasbíraných kamerou MapCam. Nejčerstvěji odhalený materiál na Bennu (třeba v lokalitě Nightingale) se oproti průměrnému spektru posouvá více k červené části a proto se na těchto obrázcích ukazuje červeně. Středně dlouho vystavený materiál se na snímcích ukazuje jako jasně modrý, zatímco materiál, který je po dlouhou dobu vystaven kosmickému prostředí, zjasní na všech vlnových délkách. Na obrázcích mu tedy patří méně intenzivní modrá – průměrná spektrální barva Bennu.

Spektrální porovnání planetky Bennu – načervenalé oblasti jsou odhaleny okolnímu prostředí kratší dobu, světle modré pak delší dobu. U pólů je černá barva, jelikož odtud nejsou žádná data. Velmi jasné body značí přítomnost pyroxenu, který pravděpodobně pochází z planetky Vesta.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Studie, kterou vydala DellaGiustina se svými spolupracovníky také rozlišuje mezi dvěma typy balvanů na povrchu Bennu – první jsou tmavé a hrubé, druhé (těch je méně) jsou světlé a hladké. Tyto rozdílné druhy mohly vzniknout v různých hloubkách mateřského tělesa Bennu. Oba typy se od sebe liší nejen vizuálně, ale také mají různé fyzikální vlastnosti. Na ty se zaměřil Ben Rozitis z britské The Open University, který na toto téma vypracoval jednu z prezentovaných studií. V ní popisuje, že tmavé balvany jsou oproti těm světlým o něco slabší a také více porézní. Světlé balvany také obsahují uhličitany zmíněné ve studii od Hannah Kaplan a kolegů, což naznačuje, že se v jejich spárách vysrážely uhličitanové minerály, což může mít za důsledek jejich vyšší pevnost.

Snímek jižní polokoule Bennu ukazuje množství a velikost povrchových kamenů. Snímek vznikl 7. března 2019 kamerou PolyCam ze vzdálenosti 5 kilometrů. Velký světlý kámen kousek pod středem snímku je široký zhruba 7,5 metru.
Zdroj: https://www.asteroidmission.org

Ať světlé či tmavé – oba typy balvanů jsou slabší než vědci očekávali. Rozitis a kolegové tuší, že tmavé balvany (častější, slabší a poréznější) by nepřečkaly cestu zemskou atmosférou. Je tedy pravděpodobné, že vzorky dopravené z Bennu poskytnou vědcům chybějící článek řetězce, protože tyto látky se nenachází v současných sbírkách meteoritů.

Bennu je v podstatě hrouda balvanů, jejíž tvar trochu připomíná neopracovaný diamant. Ale některé věci nejsou na první pohled vidět. S využitím přístroje OLA (laserový výškoměr dodaný Kanadskou kosmickou agenturou) umožnil pozemním týmům vytvořit trojrozměrný digitální model terénu s rozlišením pouhých 20 centimetrů, což nabízí neuvěřitelnou úroveň přesnosti. Ve studii, jejímž hlavním autorem je Michael Daly z York University, vědci ukazují, jak detailní analýza tvaru planetky odhalila vyvýšeniny podobné hřebenům, které se táhnou od pólu k pólům.

Jsou však dost slabé na to, aby je lidské oko přehlédlo. Jejich přítomnost byla naznačena už dříve, ale jejich dosah od pólu k pólu se jasně ukázal až když byla data z OLA rozdělena na severní a jižní polokouli, které se následně porovnaly. Digitální model terénu také ukazuje, že severní a jižní polokoule Bennu mají odlišné tvary. Jižní polokoule se zdá kulatější a hladší, což je podle vědců možná způsobeno tím, že se mezi mnoha zdejšími balvany zachytil volný materiál.

Další prezentovanou studii vedl Daniel Scheeres z University of Colorado a vědci se v ní zaměřují na gravitační pole planetky Bennu, které bylo určeno podle sledování dráhy sondy OSIRIS-REx a také podle drah částic přirozeně vyvrhovaných z povrchu planetky. Vědci předtím nepočítali s tím, že by částice vyvrhované z povrchu využili ke gravitačnímu výzkumu. Byly totiž objeveny až v roce 2019 a do té době si vědci lámali hlavu s tím, jak změřit gravitaci Bennu s dostatečnou přesností, pokud by měli k dispozici pouze údaje o dráze sondy. Náhoda jim však podala pomocnou ruku v podobě desítek malých přirozených gravitačních sond, které specialistům umožnily dalece přesáhnout původní požadavky. Podařilo se tak získat dosud nevídaný pohled do útrob planetky.

Dráhy odletujících částic z povrchu Bennu
Zdroj: https://science.sciencemag.org/

Vytvořený model gravitačního pole Bennu ukazuje, že tato planetka není jednotná. Místo toho se v jejích útrobách nachází kapsy obsahující materiál s vyšší či nižší hustotou. Skoro se zdá, jako kdyby uprostřed Bennu byla dutina, do které by se podle slov výzkumníků vešlo několik fotbalových hřišť. Aby toho nebylo málo, tak se ukazuje, že výduť u rovníku Bennu má sníženou hustotu – to by mohlo naznačovat, že rotace tento materiál zvedá.

Všech šest publikovaných studií využívají globálních i lokálních měření, která sonda OSIRIS-REx nasbírala mezi březnem a říjnem 2019. Tohle mimořádné vydání několika studií zdůrazňuje, jak moc důležité jsou návratové mise (jako třeba OSIRIS-REx) pro plné porozumění historii a evoluci Sluneční soustavy. Projekt se navíc nezadržitelně blíží ke svému hlavnímu milníku. Už za dva týdny by mělo dojít k odběru cenného, hydratovaného a na uhlík bohatého materiálu  z povrchu planetky. Příští rok sonda odletí od Bennu a návratové pouzdro by mělo přistát na Zemi 24. září 2023.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/bennuasteroid.jpg
https://www.nasa.gov/…/image/20191026t215132s259_pol_iofl2pan-2.png
https://apod.nasa.gov/apod/image/1905/pdco-20190328-up-slope-to-limb.jpg
https://www.nasa.gov/…/image/color_profile_final02-2-011.png
https://science.sciencemag.org/content/sci/366/6470/eaay3544/F1.medium.gif