Bennu – zrodzona z kosmicznych kolizji, rozczłonkowywana przez grawitację planet i przemierzająca wszechświat przez miliony lat, planetoida miała ciężkie początki życia w trudnym sąsiedztwie: młodym Układzie Słonecznym. Naukowy są przekonani, że badania Bennu pomogą nam odkryć nasze początki.
Bennu to nasz cel
„Lecimy na Bennu, ponieważ chcemy wiedzieć, czego był świadkiem w trakcie swojej ewolucji” – powiedział Edward Beshore z University of Arizona, zastępca dyrektora misji OSIRIS-Rex, której celem jest zebranie próbek planetoidy i przysłanie ich na Ziemię. Bennu był świętym ptakiem w mitologii egipskiej, związanym z Atumem, Ra i Ozyrysem. Nazwę dla planetoidy wybrano w konkursie ogłoszonym przed planowaną misją OSIRIS-REx. Sonda od grudnia 2018 r. krąży wokół planetoidy i wyląduje na jej powierzchni w 2020 r. Ale dlaczego obiekt ten tak bardzo interesuje naukowców? Powód jest prosty – jego badania mogą pomóc zrozumieć nasze początki.
Czytaj też: Ile kosztowały misje NASA?
Bennu jak kapsuła czasu
Wszystko zaczyna się w mgławicy – ogromnych chmurach gazu i pyłu wyrzucanych podczas wybuchów umierających gwiazd. Obserwując inne rejony gwiazdotwórcze w naszej galaktyce, naukowcy mają podstawowe dane o początkach Układu Słonecznego. Eksplodująca gwiazda niszczy materiał mgławicy, powodując zapadnięcie się jej części pod wpływem własnej grawitacji i utworzenie dysku wokół Słońca.
Wewnątrz dysku cząstki pyłu są podgrzewane błyskawicznie do stadium stopionej skały i zestalają się tworząc tzw. chondrule. Niektóre z nich zawierają pierwotną materię, z której narodził się Układ Słoneczny. Chondrule zbijają się razem za pomocą sił elektrostatycznych i grawitacyjnych, stając się planetoidami oraz planetami.
Chondrule mogą stanowić dużą cześć materii Bennu. Na planetach takich jak Ziemia pierwotna materia została znacznie zmieniona przez aktywność geologiczną i reakcje chemiczne z naszą atmosferą. Naukowcy są przekonani, że skład Bennu może być względnie niezmieniony, więc planetoida ta jest swoistą kapsułą czasu do zbadania. Analizując próbki zebrane przez sondę OSIRIS-REx, uczeni będą mogli zbadać niektóre z najbardziej nietkniętych materiałów, jakie można znaleźć w całym Układzie Słonecznym.
Bennu może zawierać materiał organiczny z młodego Układu Słonecznego, w tym cząsteczki zawierające węgiel i wodór, mające podstawowe znaczenie dla życia na Ziemi. Analiza materiału organicznego z Bennu da naukowcom pojęcie o tym, jaka chemia obowiązywała na początku istnienia naszego układu planetarnego. „Dostarczając materiał z Bennu na Ziemię możemy przeprowadzić znacznie dokładniejszą analizę niż przy pomocy instrumentów obecnych na sondzie, ze względu na praktyczne ograniczenia wielkości, masy i zużycia energii tego, co jest w stanie latać. Zachowamy te materiały dla przyszłych pokoleń, które będą używać bardziej zaawansowanych narzędzi” – wyjaśnił Beshore.
Sonda OSIRIS-REx to także pierwszy etap misji NASA Asteroid Redirect (ARM), której celem jest identyfikacja, przechwycenie i przekierowanie asteroidy bliskiej Ziemi na stabilną orbitę wokół Księżyca. ARM to część planu NASA niezbędnego do wysłania załogowej misji na Marsa.
Czytaj też: Naukowcy znaleźli logo Star Treka na Marsie
Planetoida inna niż wszystkie
Młody Układ Słoneczny był miejscem wyjątkowo chaotycznym. Olbrzymie kratery uderzeniowe w sąsiedztwie wskazują, że mogło dojść do tzw. późnego bombardowania przez asteroidy ok. 4,1-3,8 mld lat temu. W tym samym czasie ogromna planeta – najprawdopodobniej Jowisz – zaczęła migrować do wnętrza Układu Słonecznego, bliżej Słońca z powodu oddziaływań grawitacyjnych z innymi planetami. Ruch Jowisza zakłócił pas asteroid, wyrzucając wiele obiektów stamtąd bliżej naszej gwiazdy. Niektóre z nich zderzyły się z Ziemią. To bombardowanie mogło być źródłem materii organicznej i wody na naszej planecie.
Po bombardowaniu sprawy nieco się uspokoiły, ale sporadycznie dochodziło do masowych kolizji. Naukowcy są przekonani, że podczas jednej z nich doszło do powstania Bennu.
Przeprowadzone pomiary wskazują, że gęstość Bennu jest mniejsza od gęstości skał, więc wnętrze planetoidy może być puste. Tego typu obiekty określa się mianem gruzowiska (ang. rubber pile), czyli luźno połączonych głazów, skał i pyłu.
Planetoida Bennu jest też dość ciemna. Podobnie jak asfaltowa droga w upalny dzień, obiekt pochłania większość padającego światła słonecznego, a następnie wypromieniowuje je jako ciepło. Dochodzi tu do tzw. efektu Jarkowskiego, który ma miejsce, gdy wirujące planetoidy wypromieniowują więcej ciepła po południu niż w trakcie poranka. Z tego powodu Bennu zmienia swoją orbitę.
„Doświadczenia Bennu powiedzą nam więcej o tym, skąd wziął się Układ Słoneczny i jak ewoluował. Podobnie jak detektywi w serialu kryminalnym, przeanalizujemy fragmenty dowodów z Bennu, aby lepiej zrozumieć historię planetoidy, która ostatecznie jest historią naszego pochodzenia” – dodał Beshore.
Czytaj też: Kosmiczne górnictwo może być groźne dla Układu Słonecznego
Lądowanie już wkrótce
Naukowcy obsługujący misję OSIRIS-REx wybrali już czterech kandydatów do lądowania sondy w 2020 r. Nazwano te miejsca nieformalnie: Nightingale, Kingfisher, Osprey, oraz Sandpiper – od ptaków z egipskiej mitologii. Wszystkie one są równomiernie rozłożone w obszarze, do którego może dotrzeć sonda. W kolejnych miesiącach będą analizowane pod kątem bezpieczeństwa i ilości materiału, który będzie można stamtąd zebrać.
Nightingale (56 N) to mały krater najdalej wysunięty na północ. Jest to miejsce najciemniejsze z rozważanych (najniższe albedo) i ma najbardziej rozdrobniony materiał. Kingfisher (11 N) to niewielki krater, wokół którego znajduje się sporo większych głazów. Badania przy użyciu spektrografu wykazały, że jest tam najwięcej uwodnionych minerałów wśród rozważanych kandydatów. Osprey (11 N) to krater położony w tej samej szerokości geograficznej co Kingfisher. W jego otoczeniu znajduje się wiele różnorodnych skał, a we wnętrzu krateru jest wiele minerałów węglowych. Jedynym celem na południowej półkuli planetoidy (47 S) jest Sandpiper – to stosunkowo płaski teren w pobliżu sporego krateru, w którym także jest wiele uwodnionych związków w skale.
Jeszcze w tym roku sonda dokona przelotu nad każdym z rozważanych miejsc. Z wysokości 1,29 km zostanie wykonana analiza pod kątem dostępności odpowiednio rozdrobnionego materiału do pobrania. Na podstawie tych badań, w grudniu zostanie wybrane główne i zapasowe miejsce lądowania sondy Osiris-REx. Na początku 2020 r. sonda przeleci nad wybranymi miejscami znacznie niżej, a w drugiej połowie roku dojdzie do lądowania. Powrót na Ziemię – wraz z zebranymi próbkami – jest szykowany na 2023 r.
