Одной тайной астероидов меньше — найдено объяснение странной поверхности Bennu

Используя данные миссии NASA OSIRIS-REx , группа ученых под руководством Университета Аризоны пришла к выводу, что астероиды с высокопористыми породами, такими как Bennu, не должны иметь мелкозернистого материала на их поверхности.

Ученые думали, что поверхность астероида Bennu будет похожа на песчаный пляж, изобилующий мелким песком и галькой, который идеально подходит для сбора образцов. Предыдущие наблюдения телескопа с орбиты Земли показали наличие больших полос мелкозернистого материала, называемого мелким реголитом, размером меньше нескольких сантиметров.

Но когда космический корабль миссии OSIRIS-REx, который должен был собрать образцы астероида, прибыл к Bennu в конце 2018 года, команда миссии увидела поверхность, покрытую валунами. Таинственное отсутствие тонкого реголита стало еще более удивительным, когда ученые обнаружили свидетельства процессов, способных измельчать валуны в мелкий реголит.

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, задействовало машинное обучение и данные о температуре поверхности, чтобы разгадать загадку. В конечном итоге исследователи обнаружили, что высокопористые породы Bennu являются причиной странного отсутствия на поверхности мелкого реголита.

Чтобы собрать образец для возвращения на Землю, космический корабль OSIRIS-REx был построен для путешествия в районе астероида Bennu размером примерно со стоянку на 100 мест. Однако из-за большого количества валунов безопасная площадка для отбора проб была уменьшена примерно до пяти парковочных мест. Космический корабль успешно установил контакт с Bennu в октябре 2020 года.

Одной тайной астероидов меньше — найдено объяснение странной поверхности Bennu

Тепловое излучение мелкодисперсного реголита отличается от теплового излучения более крупных пород, поскольку первое определяется размером его частиц, а второе — пористостью породы. Команда сначала создала библиотеку примеров теплового излучения, связанного с мелким реголитом, смешанным в разных пропорциях с породами разной пористости. Затем они использовали методы машинного обучения, чтобы научить компьютер "соединять точки" между примерами. Затем они использовали программное обеспечение машинного обучения для анализа теплового излучения из 122 областей на поверхности Bennu, наблюдаемых как днем, так и ночью.

Когда анализ данных был завершен, ученые обнаружили кое-что удивительное: мелкий реголит не был распределен случайным образом на Bennu, а был ниже там, где породы были более пористыми, то есть на большей части поверхности.

Команда пришла к выводу, что очень мало мелкого реголита производится высокопористыми породами Bennu, потому что эти породы скорее сжаты, чем раздроблены в результате ударов метеороидов. Как губка, пустоты в скалах смягчают удар падающих метеоров. Эти результаты также согласуются с лабораторными экспериментами других исследовательских групп.

Кроме того, растрескивание, вызванное нагреванием и охлаждением пород Bennu, когда астероид вращается днем ​​и ночью, в пористых породах протекает медленнее, чем в более плотных породах, что еще больше препятствует производству мелкого реголита.

У других миссий есть доказательства, подтверждающие выводы команды. Миссия Hayabusa 2 Японского агентства аэрокосмических исследований к Ryugu, углеродистому астероиду, подобному Bennu, обнаружила, что на Ryugu также отсутствует мелкозернистый реголит и очень пористые породы. Напротив, миссия Hayabusa JAXA к астероиду Itokawa в 2005 году обнаружила обильный мелкий реголит на поверхности Itokawa, астероида S-типа с породами другого состава, чем Bennu и Ryugu. Предыдущее исследование Камбиони и его коллег предоставило доказательства того, что породы Итокавы менее пористые, чем породы Bennu и Ryugu, с использованием наблюдений с Земли.

Команда предсказывает, что большие полосы мелкого реголита должны быть необычными на углеродистых астероидах, которые являются наиболее распространенными из всех типов астероидов и, как считается, имеют высокопористые породы, такие как Bennu. Напротив, ландшафты, богатые мелким реголитом, должны быть обычными для астероидов S-типа, которые являются второй по распространенности группой в Солнечной системе и, как полагают, имеют более плотные и менее пористые породы, чем углеродистые астероиды.

Это важная часть головоломки, которая определяет разнообразие поверхностей астероидов. Считается, что астероиды — это окаменелости Солнечной системы, поэтому понимание эволюции, которую они претерпели во времени, имеет решающее значение для понимания того, как формировалась и развивалась Солнечная система.

Читайте также

Китайские космонавты собрали урожай риса на орбите и начали выращивать второе поколение

Китайские космонавты собрали урожай риса на орбите и начали выращивать второе поколение

Гибель звезды помогла астрономам обнаружить блуждающую чёрную дыру вдали от центра галактики

Гибель звезды помогла астрономам обнаружить блуждающую чёрную дыру вдали от центра галактики

Учёные смоделировали ядерный взрыв против астероида: почти всё небесное тело удалось разрушить

Учёные смоделировали ядерный взрыв против астероида: почти всё небесное тело удалось разрушить

Фелисетт: единственная кошка, слетавшая в космос

Фелисетт: единственная кошка, слетавшая в космос

Японская MMX миссия вот-вот отправится к Марсу

Японская MMX миссия вот-вот отправится к Марсу

Кристаллы соды на Энцеладе могут хранить капли воды из скрытого океана

Кристаллы соды на Энцеладе могут хранить капли воды из скрытого океана

Учёные нашли на Марсе почву, которая потенциально подходит для выращивания растений

Учёные нашли на Марсе почву, которая потенциально подходит для выращивания растений

Телескоп JWST обнаружил необычную атмосферу у «зефирной» планеты WASP-17b

Телескоп JWST обнаружил необычную атмосферу у «зефирной» планеты WASP-17b

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

ИИ открыл тайны британского мореплавания

ИИ открыл тайны британского мореплавания

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

Anthropic предложила закон, позволяющий блокировать опасные модели ИИ до их выпуска

Anthropic предложила закон, позволяющий блокировать опасные модели ИИ до их выпуска

Tesla показала «летающий» Roadster, но история подобных автомобилей заставляет сомневаться в обещаниях Маска

Tesla показала «летающий» Roadster, но история подобных автомобилей заставляет сомневаться в обещаниях Маска