Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Nghiên cứu mới đang tiết lộ vật lý giống Alice in Wonderland chi phối lực hấp dẫn gần bề mặt của tiểu hành tinh Bennu.
Những phát hiện mới này là một phần của một tập hợp các bài báo được xuất bản ngày hôm nay bởi nhóm đằng sau Nguồn gốc của NASA, Giải thích quang phổ, Nhận dạng tài nguyên, Nhiệm vụ thám hiểm bảo mật (OSIRIS-REx). Và họ đến chỉ ba tháng sau khi OSIRIS-REx lần đầu tiên gặp Bennu vào ngày 3 tháng 12 năm 2018.
Kể từ đó, tàu vũ trụ đã hoàn thành vài chục vòng quanh tiểu hành tinh, cao gần bằng Tòa nhà Empire State, bao quanh Bennu từ khoảng cách khoảng một dặm. Và những mạch ban đầu đó đang mang đến cho các nhà khoa học một cái nhìn hoàn toàn mới về tảng đá bí ẩn này, Daniel Scheeres của CU Bould, người đứng đầu nhóm khoa học vô tuyến của nhiệm vụ cho biết.
Trong nghiên cứu xuất hiện trong Thiên văn học thiên nhiên , chẳng hạn, nhóm của ông đã báo cáo khối lượng của tiểu hành tinh đó: 73 tỷ kg đáng nể.
Nhưng Scheeres và các đồng nghiệp của ông cũng đang làm việc để phát triển bản đồ về lực hấp dẫn của tiểu hành tinh. Phát hiện của họ cho thấy Bennu tồn tại trong một sự cân bằng tinh tế giữa hai lực lượng cạnh tranh, kết quả của sự quay cuồng của tiểu hành tinh. Bennu hoàn thành một cuộc cách mạng đầy đủ cứ sau bốn giờ.
Và, Scheeres nói, những lực lượng đó có thể đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa dài hạn của tiểu hành tinh – và sự sụp đổ tiềm năng.
Scheeres, giáo sư nổi tiếng của Khoa Khoa học Kỹ thuật Hàng không Vũ trụ Ann và HJ, nói: “Khi bạn xoay anh chàng này lên, bạn tạo ra một cuộc cạnh tranh giữa trọng lực đang kìm hãm bạn và gia tốc ly tâm, thứ đang cố gắng ném bạn đi”. lãnh đạo nhóm khoa học vô tuyến của nhiệm vụ.
Để nghiên cứu các lực lượng đó, Scheeres và các đồng nghiệp của mình sử dụng các công cụ điều hướng của OSIRIS-REx để đo lực kéo phút mà tiểu hành tinh tác động lên tàu vũ trụ.
Và họ đã đào lên nhiều hơn họ mong đợi. Dựa trên tính toán của nhóm, khu vực xung quanh đường xích đạo của Bennu bị mắc kẹt trong một đặc điểm hấp dẫn gọi là thùy Roche quay – thứ mà các nhà khoa học chưa quan sát rõ ràng trên một tiểu hành tinh.
Trong thực tế, tính năng đó trở nên kỳ lạ. Nếu bạn đang đứng bên trong ranh giới của thùy Roche của Bennu và trượt trên vỏ chuối, chẳng hạn, sẽ không có nhiều chuyện xảy ra – bạn sẽ bị thùy bắt và rơi trở lại bề mặt.
“Nhưng nếu bạn ở bên ngoài thùy Roche và trượt vỏ chuối, bạn sẽ lăn về phía xích đạo,” Scheeres nói. “Và bạn có thể thu được đủ năng lượng để bạn lăn khỏi đường xích đạo và có thể lên quỹ đạo rồi ra ngoài vũ trụ.”
Nghe có vẻ giống như môi trường mà Lewis Carroll có thể đánh giá cao. Nhưng nó cũng quan trọng đối với tuổi thọ của Bennu, ông nói thêm.
Đó là bởi vì bức xạ từ mặt trời đang khiến Bennu quay nhanh hơn và nhanh hơn theo thời gian. Và khi tiếng rít của tiểu hành tinh tăng tốc, thùy Roche của nó cũng có thể bị thu hẹp lại, cùng với các lực lượng đang giữ Bennu lại với nhau.
Scheeres nói: “Khi thùy Roche thu hẹp hơn và xa hơn xung quanh đường xích đạo, việc tiểu hành tinh này mất vật liệu trở nên dễ dàng và dễ dàng hơn”. “Cho đến nay, vật liệu đó đã bị giữ lại bởi trọng lực, nhưng đến một lúc nào đó, nếu tiểu hành tinh tiếp tục quay nhanh hơn, thì bạn sẽ rơi khỏi vách đá.”
Nói cách khác, Bennu có thể đang trong quá trình quay cuồng vào quên lãng.
Hiểu những vấn đề vật lý này để tiến hành sứ mệnh khoa học của OSIRIS-REx, Jay McMahon, một giáo sư trợ lý về kỹ thuật hàng không vũ trụ và là đồng tác giả của nghiên cứu mới cho biết.
Ông giải thích rằng vào năm 2020, các nhà khoa học nhiệm vụ sẽ đưa OSIRIS-REx đến một vài feet của Bennu, sử dụng cánh tay có thể thu vào của tàu vũ trụ để thu thập một mẫu vật liệu từ bề mặt. Và để làm điều đó một cách an toàn, họ sẽ cần phải biết vật lý của đá trong và ngoài.
“Bạn cần biết trường hấp dẫn cho các hoạt động của tàu vũ trụ, thực sự để cho phép tất cả các ngành khoa học khác,” McMahon nói.
“Khi bạn đến một thế giới mới, bạn có một số ý tưởng về những gì nó sẽ trông như thế nào,” Scheeres nói. “Sau đó, bạn thực sự đến đó, và bạn có thể bắt đầu so sánh những gì bạn nghĩ nó có thể trông như thế nào so với thực tế.”
Đại học Arizona dẫn đầu các hoạt động khoa học cho OSIRIS-REx, được xây dựng bởi Lockheed Martin Space có trụ sở tại Colorado. Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Maryland quản lý sứ mệnh chung.
Các đồng tác giả trong nghiên cứu mới này bao gồm các sinh viên tốt nghiệp CU Boulder Andrew French và Daniel Brack và Paul Sánchez, cộng tác viên nghiên cứu cao cấp tại Trung tâm nghiên cứu Astrodynamics của CU Boulder. Cựu sinh viên tốt nghiệp CU Boulder Masatoshi Hirabayashi, Stefaan Van wal, Jason Leonard, Yu Takahashi, Jeroen Geeraert, Pete Antreasian, Dolan Highsmith, Mike Moreau và E. Beau Bierhaus cũng đóng góp cho bài báo.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Colorado tại Boulder . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :