Varför sten skjuts ut från asteroiden Bennus yta är en gåta.

 

3 december 2018 då nådde den amerikanska rymdsonden OSIRIS-REx från NASA fram till asteroiden Bennu och la sig i omloppsbana runt denna. Den 21 oktober 2020 landade sonden på asteroiden och tog ett markprov. Under 2019 skickade sonden tillbaka bilder av ett geologiskt fenomen av ett nytt slag. Stenar flög ut från asteroiden Bennus yta. Svärmar av marmorflislika stenar. Ett nytt fenomen som ingen då kunde förklara.

 I en nyligen publicerad artikel i Nature Astronomy visar nu forskare de första bevisen på hur denna process går till i en meteorit som finns på ett museum. "Det är fascinerande att se något som upptäcktes under ett rymduppdrag på en asteroid miljontals mil från jorden och nu hitta fenomenet av samma geologiska process i museets meteoritsamling", säger Philipp Heck, Robert A. Pritzker Curator of Meteoritics vid Chicagos Field Museum och seniorförfattare till Nature Astronomy-artikeln.

Meteoriter är bitar av sten som faller till jorden från yttre rymden; de kan vara bitar av månar och planeter men vanligast är de avbrutna bitar av asteroider. Meteoriten Aguas Zarcas är uppkallad efter den Costa Ricanska staden där den föll 2019. Den kom till Field Museum som en donation från Terry och Gail Boudreaux.

Philiph Heck och dennes student, Xin Yang var de som förberedde meteoriten för en studie när de märkte något konstigt med den. 

" Vi försökte isolera mycket små mineral från meteoriten genom att frysa den med flytande kväve och tina upp den i varmt vatten för att bryta upp den", säger Yang, doktorand vid Field Museum och University of Chicago och studiens huvudförfattare.

"Det fungerar med de flesta meteoriter men den här var annorlunda - vi fann att några kompakta fragment av den  inte kunde brytas isär." säger Heck. Vanligast då man finner detta fenomen i en meteorit att något i den vägrar sönderdelas  med ovan metod brukar då vara att forskare bryter ut mineralet med verktyg. "Men Xin hade ett mycket öppet sinne, Jag tänker inte krossa dessa stenar till sand det här var intressant", sade Heck. Istället utarbetade forskarna en plan för att ta reda på vad dessa stenar var och varför de var så motståndskraftiga mot att sönderdelas.

" Vi gjorde CT-skanningar för att jämföra dem med de andra stenarna som utgjorde meteoriten", säger Heck. – Det som var slående är att de komponenter som vägrade sönderdelas från meteoriten var klämda samman, normalt skulle komponenter vara sfäriska men inte dessa vilka även hade samma orientering i meteoriten. De var alla deformerade i samma riktning från någon slags process." Något hade hänt med stenarna som inte hänt med resten av asteroidens komponenter i övrigt. Forskarna hade dock en aning från OSIRIS-REx-resultaten 2019 vad som skett historiskt.

Man utarbetade en hypotes med stöd av fysiska datamodeller. Denna hypotes utgick från att asteroiden genomgått en höghastighetskollision och slagområdet då blivit deformerat. Den deformerade stenen bröts så småningom itu på grund av de enorma temperaturskillnaderna  asteroiden upplever när den roterar i bana runt solen (se bild ovan på asteroiden Bennu som det handlar om i detta resonemang). Den sida som vetter mot solen är mer än +150 C varmare än den sida som vetter från solen. " Denna ständiga termiska cykling gör berget sprött och det bryts  till grus", säger Heck.

Resultatet blir att sten kastas ut från asteroidens yta. Vi vet ännu inte hur processen fungerar som matar ut stenarna, säger Heck, de kan lossna av en påverkan från andra rymdkollisioner eller så kan de bara frigöras av den termiska påfrestning som asteroiden genomgår. Men stenarna är störda, säger Heck, "och det behövs inte mycket för en effekt av detta slag sker utöver detta är flykthastigheten ut från asteroiden väldigt låg."

En ny studie av Bennu avslöjade även att dess yta är löst bunden och kan jämföras i densitet som popcorn i en hink. Stenar som skjuts ut från ytan går sedan in i en mycket långsam bana runt asteroiden och över tid faller de tillbaka ner på asteroidens yta ner  där det inte fanns någon deformation på ytan. Historiskt enligt Heck och Yang har asteroiden genomgått en ytterligare kollision efter den först som bildade  de löst blandade stenarna på ytan till en solid sten. – Den packade i princip ihop allt och det här fria gruset blev en sammanhållen sten, säger Heck. Men likväl i mycket låg densitet (min anm).

Samma påverkan kan ha lossnat en sten från Bennu och skickat ut i rymden som så småningom kanske just en bit från Bennu och fallit som Aguas Zarcas-meteoriten från vilken vi då kunde utarbeta hypotesen ovan på fenomenet OSIRIS-Rex upptäckte 2019.  

Aguas Zarcas är den första meteoriten vi hittat på Jorden  som visar tecken på detta beteende, men den är förmodligen inte den enda. Vi förväntar oss andra meteoriter av samma slag och vi hoppas det hittas fler, säger Heck.

Jag är däremot inte säker på att denna meteorit kommer just från Bennu (min anm.).

Bild på asteroiden Bennu från vikipedia.