奥西里斯-雷克斯团队探索小行星贝努鸟的活动

2022-02-24 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:222 /
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NASA的OSIRIS-REx航天器于2016年发射,目前正在绕近地小行星(101955)贝努鸟轨道运行,目的是短暂接触表面,并在2020年10月从小行星上获取样本,然后返回地球。在进入环绕贝努鸟的轨道后不久,航天器的仪器探测到小行星以粒子的形式从表面散发出来。OSIRIS-RE......

NASA的OSIRIS-REx航天器于2016年发射,目前正在绕近地小行星(101955)贝努鸟轨道运行,目的是短暂接触表面,并在2020年10月从小行星上获取样本,然后返回地球。在进入环绕贝努鸟的轨道后不久,航天器的仪器探测到小行星以粒子的形式从表面散发出来。OSIRIS-REx科学团队已经记录了多个离散的粒子喷射事件、轨道粒子和粒子亚轨道轨迹。在《地球物理研究杂志:行星》和《地球与空间科学》上发表的11篇系列论文中,该团队报告了对这一活动的详细观察。

This mosaic image of asteroid Bennu is composed of 12 images collected on December 2, 2018 by OSIRIS-REx’s PolyCam instrument from a range of 15 miles (24 km). Image credit: NASA / NASA’s Goddard Space Flight Center / University of Arizona.

这张小行星贝努鸟的马赛克图像由OSIRIS-REx的PolyCam仪器在2018年12月2日从15英里(24公里)的范围内收集的12张图像组成。图片来源:美国宇航局/美国宇航局戈达德太空飞行中心/亚利桑那大学。

亚利桑那大学月球和行星实验室的研究员、OSIRIS-REx首席研究员Dante Lauretta教授说:“我们认为贝努鸟被巨石覆盖的表面是小行星上的王牌发现,但这些粒子事件肯定让我们感到惊讶。

“我们花了最后一年的时间调查贝努鸟的活跃表面,这为我们提供了一个非凡的机会来扩展我们对活跃小行星行为的了解。”

“我们研究小行星已经很长时间了,以前没有人见过这种现象& # 8212;这些小粒子正被从表面发射出去,”科罗拉多大学博尔德分校斯迈德航空航天工程科学系的科学家丹尼尔·谢雷斯教授说。

“我们想知道这对小行星如何生活的更大图景意味着什么,”杰伊·麦克马洪博士说,他也来自科罗拉多大学博尔德分校的斯梅德航空航天工程科学系。

OSIRIS-REx在贝努鸟观测并跟踪了300多次粒子喷射事件。一些粒子逃逸到太空中,另一些粒子短暂地围绕小行星运行,大多数粒子在发射后会落回到小行星表面。

喷出物最常发生在贝努鸟当地下午和晚上两个小时的时段。

在2019年1月至9月专门用于探测和跟踪小行星喷出的质量的多次观测活动中,总共研究了668个粒子,其中绝大多数粒子的测量值在0.5至1厘米(0.2-0.4英寸)之间,并以每秒约20厘米(7.9英寸)的速度移动。在一个例子中,一个快速的异常值被记录为每秒3米(9.8英尺)。

平均而言,研究小组观察到每天有一到两个粒子被踢飞,其中大部分物质会落回到小行星上。

亚利桑那大学月球和行星实验室的研究人员卡尔·赫根罗瑟博士说:“给你一个想法,我们在到达后的第一次活动中观察到的所有200个粒子都可以放在一个10×10厘米(4×4英寸)的瓷砖上。

“我们甚至可以看到它们的事实证明了我们相机的能力。”

科学家们研究了可能导致这些现象的各种机制,包括释放的水蒸气、被称为流星体的小空间岩石的撞击以及热应力导致的岩石破裂。

后两种机制被认为是最有可能的驱动力,证实了在空间飞行任务之前基于地面观测对贝努鸟环境的预测。

随着小行星每4.3小时完成一次自转,其表面的巨石在白天加热、夜间冷却的过程中会不断经历热循环。随着时间的推移,岩石破裂,最终颗粒可能会从表面抛出。

下午晚些时候,当岩石变热时,观察到粒子喷射的频率更高,这一事实表明热裂解是一个主要驱动力。

事件发生的时间也与流星体撞击的时间一致,这表明这些小撞击可能是从表面投掷物质。

这两种过程中的一种或两种都可能导致粒子喷出,而且由于小行星的微重力环境,从贝努鸟表面发射一个物体不需要太多能量。

在作者观察到的粒子中,一些粒子具有亚轨道轨迹,在它们稳定下来之前将它们保持在高空几个小时,而另一些粒子则飞离小行星,进入它们自己围绕太阳的轨道。

“在一个例子中,我们跟踪了一个围绕小行星几乎一周的粒子,”赫根罗瑟博士说。

“飞船的摄像头甚至目睹了一次跳弹。”

“一个粒子落下来,撞上了一块巨石,又回到了轨道上,”他说。

“如果贝努鸟有这种活动,那么很有可能所有小行星都有,这真的很令人兴奋。”


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