Egykori vízre utaló nyomokat talált a NASA űrszondája a Bennu kisbolygón

Egykori nedves környezetre utaló jeleket azonosított a 492 méter átmérőjű Bennu kisbolygót alkotó agyagos kőzetben az OSIRIS-REx, az amerikai űrhivatal, a NASA űrszondája, amely 2 milliárd kilométeres utat megtéve, december 3-án érkezett meg az égitesthez, amit a Nap, a teremtés és az újjászületés ősi egyiptomi istenéről neveztek el.

A Bennu fokozatos megközelítése során, ami augusztus közepétől december elejéig tartott, az űrszonda műszerei folyamatosan, egyre nagyobb felbontásban tudták vizsgálni a kisbolygót. A mostani felfedezés az űrszonda két spektrométerének köszönhető, amelyek a Bennu felszíni összetételét hivatottak vizsgálni, az azt borító kőzetek és ásványok meghatározásától szerves anyagok kereséséig.

A Bennu kisbolygó az OSIRIS-REx felvételénForrás: NASA/Goddard/University of Arizona

Az OVIRS (látható és infravörös tartományú spektrométer) és az OTES (hőkibocsátáson alapulú spektrométer) oxigén- és hidrogénatomokból álló hidroxilcsoportok (-O-H) jelenlétét érzékelte. A kutatók szerint ezek a hidroxilcsoportok az egész kisbolygón jelen vannak, agyagásványokba zárva. Ez arra utal, hogy a Bennu kőzetei egykor vízzel kerültek kapcsolatba, azonban méretéből adódóan az égitest túl kicsi ahhoz, hogy valaha is folyékony víz lehetett volna a felszínén. A szakemberek szerint ezért ezek a folyamatok egy sokkal nagyobb kisbolygón történhettek, amelyről a Bennu valamikor levált.

„A hidratált ásványok jelenléte a kisbolygón megerősíti, hogy a Bennu, amely a Naprendszer formálódásának korai szakaszából fennmaradó égitest, kiváló célpont volt az OSIRIS-REx küldetésnek ahhoz, hogy megvizsgálja a kezdeti illékony és szerves anyagokat. Amikor 2023-ban ennek az anyagnak a mintái visszaérnek a Földre, a kutatók egy kincsesládányi új információt kapnak kézhez a Naprendszer történetéről és evolúciójáról”

– mondta Amy Simon, az OVIRS műszeren dolgozó egyik kutató.

Eközben az OSIRIS-REx kameráinak felvételei megerősítették a korábbi Földről végzett megfigyeléseket a kisbolygó alakjáról és egyéb tulajdonságairól. A Bennu átmérője, forgási rátája, tengelyferdesége és formája mind nagyon közel áll a 2013-ban földi vizsgálatok segítségével készült modellhez. Az egyetlen lényegi különbség egy déli pólusnál található óriási szikladarab méretében van, amely a korábban gondolt 10 méter helyett valójában 50 méter magasságú.

A Bennu felszínét sűrűn kőzetekkel borított és nagy sziklákat tartalmazó régiók dominálják, néhány egyenletesebb felszínű területtel, amelyek nem tartalmaznak ilyeneket. A vártnál több szikladarab van a felszínen, ezért körültekintőbben kell majd kiválasztani, honnan vesz majd felszíni mintát a szonda.

„A kezdeti adataink azt mutatják, hogy a kutatócsoport a jó kisbolygót választotta az OSIRIS-REx küldetés célpontjának. Eddig semmilyen áthidalhatatlan problémát nem találtunk a Bennunál. Az űrszonda rendben üzemel, és a tudományos műszerek tökéletesen működnek. Itt az ideje megkezdeni a felfedezéseket”

– foglalta össze az első eredményeket Dante Lauretta, az OSIRIS-REx küldetés vezető kutatója.

A szonda december 3-án végrehajtott manővere megváltoztatta a jármű mozgási irányát: addig közelített a Bennuhoz, azóta viszont a kisbolygó körüli munkára alkalmasabb pályára lépett. Ezután 19 kilométerre megközelítette a kisbolygónak a Nap felé néző felszínét. Jelenleg az OSIRIS-REx a kisbolygó kezdeti feltérképezésén munkálkodik. Az űrszonda a Bennu északi pólusa, egyenlítője és déli pólusa felett repül át 7 kilométeres távolságban, hogy meghatározza az égitest pontos forgási rátáját és tömegét. Utóbbi ismeretével meghatározható az égitest gravitációs hatása az űrszondára, amire az OSIRIS-REx-et irányító mérnököknek és kutatóknak azért van szükségük, hogy meg tudják tervezni a szonda jövőbeli pályáját a kisbolygó körül. A Bennu tömegének ismerete további fontos információkkal szolgál majd az égitest szerkezetéről és összetételéről. Ez lesz az első alkalom, amikor a szonda lézeres magasságmérője is megfigyeléseket végez majd. Ez a berendezés lehetővé teszi nagy pontosságú 3D modellek készítését a kisbolygóról, ami szintén a Bennu körüli navigációban lesz rendkívül fontos, illetve segít majd megtalálni az optimális helyet a mintavétel számára.

A Bennu minden oldalrólForrás: NASA

2023-ban jönnek a minták a Földre

Az OSIRIS-REx űrszonda segít majd a kutatóknak megérteni a Naprendszer és a bolygók kialakulását, illetve azt, hogyan kerültek a szerves molekulák a Földre a Naprendszer hajnalán. A küldetés nagy mértékben bővíti majd ismereteinket a Földet potenciálisan fenyegető kisbolygókról is. A Bennuhoz hasonló égitesteknek nemcsak tudományos, hanem gazdasági jelentőségük is van – olyan természetes erőforrásokat tartalmaznak, mint a vízjég, a szerves anyagok és a fémek. A jövő űrkutatásának és gazdasági fejlődésének egyik kulcsa az ilyen kisbolygók bányászata lehet.

Az űrszonda a következő hetekben 1 kilométeres távolságra közelíti meg a kisbolygót. Jövő februártól részletesen feltérképezi a felszínt, hogy a szakemberek megtalálják az optimális mintavételi helyet. A kutatók szeretnének biztosra menni, ezért legalább egy évet töltenek majd a kisbolygó minden részletének tanulmányozásával. Ezután valamikor 2020 júliusában az űrszonda megközelíti a Bennut, és mintát vesz annak felszínéről. A maximum három próbálkozási lehetőség során legalább 60 gramm, de szerencsés esetben akár 2 kilogramm felszíni anyagot szeretnének összegyűjteni. Ha minden a tervek szerint alakul, a szonda elhagyja a kisbolygót, és 2023 szeptemberében visszajuttatja a mintákat a Földre.

Az OSIRIS-REx az első amerikai szonda, amely mintát vesz majd egy kisbolygó felszínéről, és haza is hozza. Ez lesz a legtöbb mintát visszahozó küldetés az Apollo holdutazások óta, illetve az első olyan alkalom, amikor egy űrszonda egy kezdetleges, B típusú kisbolygót vizsgál, amely szénben és szerves anyagokban gazdag. Első alkalommal látogat meg továbbá egy űrszonda egy olyan kisbolygót, amely potenciálisan veszélyt jelent majd a Földre a 2100-as évek végén. Emiatt a küldetés céljai között van a pályáját módosító tényezők meghatározása is, amelyek ismeretében a kutatók azt remélik, hogy lényegesen pontosabban előre tudják majd jelezni a Bennu és a hozzá hasonló kisbolygók pályáját.

Az első kisbolygó mintavisszahozó küldetés a Japán űrügynökség Hajabusza űrszondája volt, amely 2005-ben érte el az Itokawa kisbolygót. A Hajabuszának navigációs és kommunikációs problémák miatt csak 1 grammnál kevesebb, mintegy 1500 porszemcsét sikerült felszívnia, ráadásul üzemanyagszivárgás miatt éveket csúszott a Földre való visszatérése. Végül azonban a mérnökök megfeszített munkájának köszönhetően 2010-ben sikeresen landolt a szonda mintaszállító kapszulája, és 2011-ben a kutatók a Science folyóiratban publikálták eredményeiket.

A továbbfejlesztett Hajabusza–2 űrszonda júniusban érte el az egy kilométer átmérőjű Ryugu kisbolygót, amelynek felszínére apró leszállóegységeket – köztük az európai MASCOT-ot – helyezett. A szonda jövő év elején vesz majd 1-10 gramm közötti mennyiségű mintát a kisbolygó felszínéről, és ha minden jól alakul, 2020 decemberében hozza vissza a Földre.

A címlapi képen a Bennu látható, az OSIRIS-REx december 2-ai mozaikfelvételén. Forrás: NASA/Goddard/University of Arizona

Magyar kutatók titkos élete: nappal tudós, este bűvész

Kevesen gondolnák, hogy a magyar tudományos élet prominens képviselői szabadidejüket bűvésztrükkök gyakorlásával és előadásával töltik. Összeegyeztethető a megtévesztésen alapuló varázslás a tényeket szentként tisztelő tudománnyal? Gáspár Merse Előd fizikus és bűvész négy elismert magyar kutatóval beszélgetett a nagy trükkről.