Asteroiden Itokawa en mycket hård stenbumling

 

En stor mängd asteroider och kometer sveper omkring därute i rymden. En del med banor förhållandevis nära oss. . Om en av dessa kom i kollisionskurs med oss, skulle vi kanske kunna förhindra en kollision. Om vi sänder upp en laddning som exploderar på dess yta kanske dess kurs ändras  eller krossas den till småpartiklar. Förhoppningsvis  missar den Jorden och inte får en ännu mer hotfull kurs efter explosionen. 

Men det verkar finnas en typ av asteroid som är särskilt svår att förstöra eller påverka.

Asteroider är bitar av i många fall större sten smed ett våldsamt förflutet i vårt solsystem. I en ny studie som publicerades nyligen i Proceedings of the National Academy of Sciences beskrivs upptäckten att asteroider som kan antas vara rester av kollisioner mellan större stenbumlingar är  extremt motståndskraftiga hårda  asteroider och svåra att förstöra genom kollisioner och sprängningar. Arbetet med studien i detta ämne  gjordes av Fred Jourdan, professor, Curtin University och Nick Timms, docent, Curtin University.

I september 2022 genomfördes NASA: s DART-uppdrag (Double Asteroid Redirection Test) framgångsrikt asteroiden Dimorphos. Målet med detta uppdrag var att testa om vi kunde förändra en asteroids bana  genom att låta en  rymdfarkost krascha på dess yta. Experimentet  blev en framgång.

Liksom andra nyligen genomförda asteroiduppdrag av Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) med besök på asteroiderna Itokawa och Ryugu, och av NASA med besök vid  asteroiden Bennu har närbilder visat att Dimorphos (ovan) är en av dessa asteroidspillror. Ovan uppdrag visade att asteroider som är spillror av krascher har låg densitet  de är porösa. De är de krossade bitarna av monolitiska asteroider, är relativt små och därmed svåra att upptäcka från jorden.

Därför utgör sådana asteroider ett stort hot mot jorden om de kommer på kollisionskurs med oss. Monoliter  är asteroider i form av en solid bit sten det man vanligtvis har i åtanke när man tänker på asteroider. De har en diameter på cirka 1 kilometer och har förutspåtts ha en livslängd på bara några hundra miljoner år i asteroidbältet (vilket finns mellan Mars och Jupiter). Detta är inte alls lång tid med tanke på vårt solsystems ålder. Den andra typen är asteroider är spillror från krascher. Dessa består helt av en massa av fragment som kastas ut under fullständig eller partiell förstörelse av existerande monolitiska asteroider vilka kraschat.

År 2010 återvände rymdfarkosten Hayabusa designad av JAXA efter besök på den 535 meter diameter stora jordnötsformade asteroiden Itokawa. Sonden förde med sig mer än tusen partiklar av stenar i storlek av mindre än ett sandkorn. Det var de första provet någonsin som tagits  av en asteroid.

Tidiga resultat från teamet på JAXA där de returnerade proverna analyserades visade att Itokawa var en rest efterprodukt efter en  fullständig förstörelse av en asteroid som varit minst 20 km stor i diameter.

I den nya studien beskrivs analyse av flera dammpartiklar som returnerats från asteroiden Itokawa med hjälp av två tekniker. I den ena tekniken avfyras en elektronstråle mot dammpartikeln och detekterar då de  elektroner som sprids. Det visar om en sten har chockats av någon krasch med något i det förflutna.

Den andra tekniken kallas argon-argon-datering och då  används en laserstråle för att mäta hur mycket radioaktivt sönderfall som skett i en kristall. Det ger åldern för ett sådant nedslag.

Resultaten visade att den enorma påverkan som en gång förstörde Itokawas moderasteroid och bildade Itokawa hände för mer än 4,2 miljarder år sedan, vilket är nästan lika länge sedan som vårt solsystems ålder.

Det resultatet var helt oväntat. Det innebär att Itokawa är mycket gammal.

En sådan förvånansvärt lång överlevnadstid för en asteroid tillskrivs dess chockabsorberande natur. På grund av att det är en spillra av en tidigare asteroid  är Itokawa till cirka 40 procent porös. Med andra ord är nästan hälften av den bestående av tomrum.

Detta resultat indikerar att asteroider som är spillror av tidigare stora kompakta asteroider är mycket rikligare i asteroidbältet än vi trodde. När de väl bildas verkar de vara mycket motståndskraftiga över tid.

Denna information är avgörande för vidare arbete för att  förhindra eventuella asteroidkollisioner med jorden. Medan DART-uppdraget lyckades med att förändra  omloppsbanan för asteroiden (den kompakta Dimorphos)  genom att krascha på dess yta och då knuffa till den är överföringen av kinetisk energi mellan en liten rymdfarkost och en grushögs- asteroid mycket liten. Det betyder att dessa är  motståndskraftigare mot att falla sönder om de påverkas av en krasch.

Därför, om det fanns ett överhängande och oförutsett hot mot jorden i form av en inkommande asteroid, skulle vi vilja ha ett mer aggressivt tillvägagångssätt. Till exempel kan vi behöva använda chockvågen från en kärnsprängning eftersom stora explosioner skulle kunna överföra mycket mer kinetisk energi till en naturligt dämpande grushögsasteroid och därmed kanske knuffa den till en ny bana.

Bild från vikipedia på Itokawa tagen av rymdfarkosten  Hayabusa