Các nhà khoa học nghiên cứu bề mặt gồ ghề của tiểu hành tinh Bennu gần Trái đất

Khi từng ngày đếm ngược với nỗ lực thu thập mẫu tiểu hành tinh Touch-And-Go của tàu vũ trụ OSIRIS-REx của NASA, các nhà khoa học của Viện Nghiên cứu Tây Nam đã giúp xác định những gì tàu vũ trụ có thể mong đợi quay trở lại từ bề mặt tiểu hành tinh gần Trái đất Bennu. Ba bài báo được Science xuất bản trực tuyến vào ngày 8 tháng 10 thảo luận về màu sắc, độ phản xạ, tuổi tác, thành phần, nguồn gốc và sự phân bố của các vật liệu tạo nên bề mặt thô ráp của tiểu hành tinh.

Vào ngày 20 tháng 10, tàu vũ trụ sẽ đi xuống bề mặt rải đầy đá của tiểu hành tinh, chạm đất bằng cánh tay robot của nó trong vài giây và thu thập một mẫu đá và bụi – đánh dấu lần đầu tiên NASA lấy được các mảnh của một tiểu hành tinh để trả lại đến Trái đất. Các nhà khoa học của SwRI đã đóng một vai trò trong việc lựa chọn các địa điểm lấy mẫu. Nỗ lực đầu tiên sẽ được thực hiện tại Nightingale, một khu vực đá có đường kính 66 feet ở bán cầu bắc của Bennu. Nếu nỗ lực lịch sử này không thành công, tàu vũ trụ sẽ thử lại ở địa điểm thứ cấp.

Kể từ khi tàu vũ trụ đến Bennu vào năm 2018, các nhà khoa học đã xác định đặc điểm cấu tạo của tiểu hành tinh và so sánh nó với các tiểu hành tinh và thiên thạch khác. Nhiệm vụ đã phát hiện ra các hợp chất chứa carbon trên bề mặt của Bennu, hợp chất đầu tiên dành cho một tiểu hành tinh gần Trái đất, cũng như các khoáng chất chứa hoặc hình thành bởi nước. Các nhà khoa học cũng nghiên cứu sự phân bố của các vật liệu này trên toàn cầu và tại các điểm lấy mẫu

Tiến sĩ Vicky Hamilton của SwRI cho biết: “Các nghiên cứu gần đây của chúng tôi cho thấy rằng các chất hữu cơ và khoáng chất liên quan đến sự hiện diện của nước nằm rải rác xung quanh bề mặt của Bennu, vì vậy bất kỳ mẫu nào được trả về Trái đất đều phải chứa các hợp chất và khoáng chất này”, Tiến sĩ Vicky Hamilton của SwRI cho biết. “Chúng tôi sẽ so sánh mức độ phong phú tương đối của các chất hữu cơ, cacbonat, silicat và các khoáng chất khác của mẫu với các khoáng chất trong thiên thạch để giúp xác định các kịch bản giải thích tốt nhất thành phần bề mặt của Bennu.”

Tiểu hành tinh Bennu là một đống gạch vụn tối màu được kết dính với nhau bởi trọng lực và được cho là tàn tích va chạm của một vật thể lớn hơn ở vành đai chính. Bản chất đống gạch vụn và bề mặt sần sùi nặng nề của nó cho thấy rằng nó đã có một cuộc sống đầy chông gai kể từ khi được giải phóng khỏi tiểu hành tinh mẹ lớn hơn nhiều hàng triệu hoặc thậm chí hàng tỷ năm trước.

Hamilton cho biết: “Những tảng đá rải rác gần khu Nightingale có các vân cacbonat sáng màu. Bennu chia sẻ đặc điểm thành phần này với các thiên thạch bị biến đổi trong nước. Mối tương quan này cho thấy rằng ít nhất một số tiểu hành tinh chứa cacbon đã bị thay đổi bởi nước thấm vào thời kỳ đầu trong Hệ Mặt trời.”

Các tảng đá trên Bennu có kết cấu và màu sắc đa dạng có thể cung cấp thông tin về khả năng tiếp xúc thay đổi của chúng với sự bắn phá của vi thiên thạch và gió mặt trời theo thời gian. Nghiên cứu dữ liệu màu sắc và độ phản xạ cung cấp thông tin về lịch sử địa chất của bề mặt hành tinh.

Tiến sĩ Kevin Walsh của SwRI, đồng tác giả của một trong những bài báo cho biết: “Bề mặt đa dạng của Bennu bao gồm nhiều vật chất nguyên thủy có khả năng từ các độ sâu khác nhau trong cơ thể mẹ của nó cộng với một tỷ lệ nhỏ vật chất lạ từ họ tiểu hành tinh khác rải rác trên bề mặt của nó”. “Ngoài ra, cả hai địa điểm lấy mẫu chính và dự phòng, Nightingale và Osprey, đều nằm trong những miệng núi lửa nhỏ có màu hơi đỏ phổ được cho là nguyên sơ hơn, ít trải qua thời tiết không gian hơn hầu hết bề mặt hơi xanh của Bennu.”

Nhóm OSIRIS-REx cũng đang so sánh Bennu với Ryugu, một tiểu hành tinh gần Trái đất khác. Cả hai tiểu hành tinh đều được cho là có nguồn gốc từ các họ tiểu hành tinh nguyên thủy trong vành đai chính bên trong. Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản đã phóng Hayabusa2 vào năm 2014 và gặp tiểu hành tinh gần Trái đất Ryugu vào năm 2018. Sau khi khảo sát tiểu hành tinh này trong một năm rưỡi, tàu vũ trụ đã thu thập các mẫu và dự kiến ​​sẽ quay trở lại Trái đất vào ngày 6 tháng 12 năm 2020.

Mẫu do OSIRIS-REx trả về kết hợp với bản đồ bối cảnh bề mặt mà OSIRIS-REx đã thu thập sẽ cải thiện cách diễn giải dữ liệu kính viễn vọng mặt đất và không gian có sẵn cho các tiểu hành tinh tối nguyên thủy khác. So sánh các mẫu Bennu được trả lại với các mẫu của Ryugu sẽ là công cụ để tìm hiểu sự đa dạng bên trong và lịch sử của các họ tiểu hành tinh và toàn bộ vành đai tiểu hành tinh.

Nguồn truyện:

Tài liệu do Viện Nghiên cứu Tây Nam Bộ cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.

Tài liệu tham khảo Tạp chí :

1. DN DellaGiustina, KN Burke, KJ Walsh, PH Smith, DR Golish, EB Bierhaus, R.-L. Ballouz, TL Becker, H. Campins, E. Tatsumi, K. Yumoto, S. Sugita, J.D Prasanna Deshapriya, EA Cloutis, BE Clark, AR Hendrix, A. Sen, MM Al Asad, MG Daly, DM Applin, C. Avdellidou, MA Barucci, KJ Becker, CA Bennett, WF Bottke, JI Brodbeck, HC Connolly, M. Delbo, J. de Leon, CY Drouet d’Aubigny, KL Edmundson, S. Fornasier, VE Hamilton, PH Hasselmann, CW Hergenrother , ES Howell, ER Jawin, HH Kaplan, L. Le Corre, LF Lim, JY Li, P. Michel, J.L Molaro, MC Nolan, J. Nolau, M. Pajola, A. Parkinson, M. Popescu, NA Porter, B. Rizk, JL Rizos, AJ Ryan, B. Rozitis, NK Shultz, AA Simon, D. Trang, RB Van Auken, CWV Wolner, DS Lauretta.Các biến thể về màu sắc và độ phản chiếu trên bề mặt của tiểu hành tinh (101955) Bennu . Khoa học , năm 2020; eabc3660 DOI: 10.1126 / science.abc3660
2. HH Kaplan, DS Lauretta, AA Simon, VE Hamilton, DN DellaGiustina, DR Golish, DC Reuter, CA Bennett, KN Burke, H. Campins, HC Connolly, JP Dworkin, JP Emery, DP Glavin, TD Glotch, R. Hanna, K. Ishimaru, ER Jawin, TJ McCoy, N. Porter, SA Sandford, S. Ferrone, BE Clark, J.-Y. Li, X.-D. Zou, MG Daly, OS Barnouin, JA Seabrook, HL Enos. Các vân cacbonat sáng trên tiểu hành tinh (101955) Bennu: Những gợi ý cho lịch sử biến đổi nước . Khoa học , năm 2020; eabc3557 DOI: 10.1126 / science.abc3557
3. Amy A. Simon, Hannah H. Kaplan, Victoria E. Hamilton, Dante S. Lauretta, Humberto Campins, Joshua P. Emery, M. Antonietta Barucci, Daniella N. DellaGiustina, Dennis C. Reuter, Scott A. Sandford, Dathon R Golish, Lucy F. Lim, Andrew Ryan, Benjamin Rozitis, Carina A. Bennett. Vật liệu chứa carbon rộng rãi trên tiểu hành tinh gần Trái đất (101955) Bennu . Khoa học , năm 2020; eabc3522 DOI: 10.1126 / science.abc3522