„Drapaliśmy się po głowach” – naukowcy w końcu rozwiązują zagadkę powierzchni planetoidy Bennu

Bennu wyglądał z bliska znacznie inaczej, niż oczekiwali naukowcy, a ta rozbieżność doprowadziła do głębszego zbadania zachowania powierzchni asteroid. To, co badacze odkryli w zwróconych próbkach, pomogło rozwiązać długoletnią tajemnicę, oferując nowy wgląd w to, w jaki sposób ten mały świat przechowuje i uwalnia ciepło. Źródło: Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda NASA/Laboratorium CI

Dokładne spojrzenie na skały Bennu ujawniło nieoczekiwaną wskazówkę, która zmieniła historię.

Jedno z najbardziej nieoczekiwanych odkryćNASA'Sbyła prawdziwa natura Bennu. Zamiast pokazywać wiele gładkich obszarów, jak sugerowały wcześniejsze obserwacje na Ziemi, asteroida okazała się surowym, nierównym światem usianym dużymi głazami.

„Kiedy OSIRIS-REx dotarł do Bennu w 2018 r., byliśmy zaskoczeni tym, co zobaczyliśmy” – powiedział Andrew Ryan, naukowiec z, który kierował przykładową grupą roboczą ds. analizy fizycznej i termicznej misji. "Spodziewaliśmy się kilku głazów, ale spodziewaliśmy się przynajmniej dużych obszarów z gładszym, delikatniejszym regolitem, który będzie łatwy do zebrania. Zamiast tego wyglądało na to, że to tylko głazy i przez chwilę drapaliśmy się po głowach. "

Kolejna tajemnica wynika z danych zebranych w 2007 roku przez należący do NASA Kosmiczny Teleskop Spitzera. Obserwacje te wykazały niską bezwładność cieplną, co oznacza, że ​​powierzchnia Bennu zdawała się szybko nagrzewać i ochładzać w miarę wchodzenia i wychodzenia ze światła słonecznego, podobnie jak piasek na plaży. To nie zgadzało się z tym, co zobaczył OSIRIS-REx, kiedy przybył. Duże głazy powinny zatrzymywać ciepło bardziej jak beton i utrzymywać ciepło długo po zachodzie słońca.

Wskazówki z próbek Bennu

Pomiary zebrane przez OSIRIS-REx podczas badania Bennu wskazywały na jedną możliwą odpowiedź: głazy mogą być znacznie bardziej porowate, niż oczekiwano. Gdy próbki dotarły na Ziemię, naukowcom w końcu udało się bezpośrednio przetestować ten pomysł.

Zbliżenie przykładowej cząstki z asteroidy Bennu. Źródło: NASA/Scott Eckley

Zespół Ryana zbadał cząsteczki skał z powierzchni Bennu, stosując kilka metod laboratoryjnych. W badaniu opublikowanym wKomunikacja przyrodniczaautorzy odkryli, że głazy były wystarczająco porowate, aby wyjaśnić część utraty ciepła, ale nie całość. Wiele skał zawierało również szeroką sieć pęknięć.

Aby dowiedzieć się, czy te pęknięcia pomagały asteroidzie w utracie ciepła, zespół pod adresemUniwersytet w Nagoiw Japonii badali materiał Bennu za pomocą termografii typu lock-in. Ta metoda oparta na laserze pozwala badaczom namierzyć niewielki punkt na próbce i śledzić, jak ciepło przez niego rozprzestrzenia się, podobnie jak zmarszczki poruszające się po stawie.

Testowanie przepływu ciepła wewnątrz skał

„Wtedy sprawy stały się naprawdę interesujące” – powiedział Ryan. „Bezwładność cieplna zmierzona w próbkach laboratoryjnych okazała się znacznie wyższa niż zarejestrowana przez instrumenty statku kosmicznego, co odzwierciedla podobne ustalenia uzyskane przez zespół uczestniczący w misji partnerskiej OSIRIS-REx,JAXA(Japońska Agencja Badań Kosmicznych) Hayabusa-2.”

Aby zrozumieć, jak ten materiał będzie się zachowywał w znacznie większych głazach Bennu, badacze potrzebowali sposobu na zwiększenie skali wyników uzyskanych z małych powracających cząstek.

Korzystając ze schowka rękawiczkowego, członkowie zespołu z Johnson Space Center w Houston zamknęli próbki w hermetycznych pojemnikach w ochronnej atmosferze azotu, a następnie przenieśli je do laboratorium w celu wykonania skanów rentgenowskiej tomografii komputerowej (XCT). Po zeskanowaniu każdą cząstkę ponownie umieszczono w schowku.

Tę samą cząstkę analizowano za pomocą rentgenowskiej tomografii komputerowej. Próbka ta przedstawia najczęstsze typy sieci pęknięć obserwowane w próbkach Bennu. Jedna ma rozległą i połączoną strukturę zakrzywionych pęknięć, podczas gdy druga ma rzadkie, proste i płaskie pęknięcia. Źródło: NASA/Scott Eckley

„Próbka trafia do własnego skafandra kosmicznego, jest poddawana tomografii komputerowej, a następnie wraca do swojego nieskazitelnego środowiska, a wszystko to bez narażenia na środowisko ziemskie” – powiedziała Nicole Lunning, główna kuratorka próbek OSIRIS-REx w dziale badań i eksploracji astromateriałów w NASA Johnson i jeden ze współautorów badania. „Możemy robić zdjęcia przez te hermetyczne pojemniki, aby zwizualizować kształt i wewnętrzną strukturę skały znajdującej się w środku”.

„ Rentgenowska tomografia komputerowa pozwala nam zajrzeć do wnętrza obiektu w trzech wymiarach, nie uszkadzając go” – powiedział współautor badania i naukowiec zajmujący się promieniami rentgenowskimi z NASA Johnson, Scott Eckley.

Rozwiązanie tajemnicy termicznej

W wyniku tego procesu powstało trwałe, trójwymiarowe cyfrowe archiwum kształtu i struktury wewnętrznej każdej cząstki próbki, a dane zostały dodane do publicznej bazy danych. Zespół Ryana wykorzystał następnie dane ze skanu rentgenowskiego tomografii komputerowej do symulacji komputerowych przepływu ciepła i bezwładności cieplnej. Kiedy wyniki przeskalowano do rozmiarów głazów Bennu, okazało się, że odpowiadają one pomiarom, jakie sonda zmierzyła na asteroidzie.

Naukowcy spodziewali się kiedyś, że głazy Bennu będą niezwykle porowate i puszyste, a może nawet gąbczaste. Analiza próbki ujawniła bardziej skomplikowaną rzeczywistość.

„Okazuje się, że one też są naprawdę popękane i to był brakujący element układanki” – powiedział Ryan.

Ron Ballouz, naukowiec zLaboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsaw Laurel w stanie Maryland i drugi autor artykułu stwierdził, że badanie zmienia sposób, w jaki badacze interpretują strukturę asteroidy na podstawie właściwości termicznych mierzonych z Ziemi.

„Możemy w końcu ugruntować naszą wiedzę na temat obserwacji teleskopowych właściwości termicznych asteroidy poprzez analizę próbek pobranych z tej samej asteroidy” – powiedział Ballouz.

Odniesienie: „Niska bezwładność cieplna asteroidy węglowej Bennu napędzana pęknięciami obserwowanymi w zwróconych próbkach”, A. J. Ryan, R.-L. Ballouz, R. J. Macke, T. Ishizaki, A. Alasli, J. Biele, SA Eckley, C. G. Hoover, K. Jardine, A. J. King, C. P. Opeil, M. Pajola, F. Tusberti, J. J. Barnes, H. C. Bates, E. L. Berger, E. B. Bierhaus, C. Calva. Cambioni, F. Cheng, M. Delbo, DN DellaGiustina, J.P. Dworkin, C.M. Starszy, J.P. Emery, J. Freemantle, R. Fujita, D.P. Glavin, C. Gonzalez, P. Haenecour, V.E. Hamilton, RD Hanna, LTJ. Hildebrand, D. H. Hill, K. Ishimaru, E. R. Jawin, M. K. Kontogiannis, N. G. Lunning, T. J. McCoy, J. L. Molaro, M. Montoya, H. Nagano, E. W. O'Neal, J. Plummer, K. Righter, N. Sakatani, P. Sanchez, P. F. Schofield, M. A. Siegler, S. Tanaka, T. J. Zega, C. W. V. Wolner, H. C. Connolly Jr. i D. S. Lauretta, 17 marca 2026 r.,Komunikacja przyrodnicza.
DOI: 10.1038/s41467-026-68505-1

Nigdy nie przegap przełomu:
Śledź nas dalejIWiadomości Google.

Bennu wyglądał z bliska znacznie inaczej, niż oczekiwali naukowcy, a ta rozbieżność doprowadziła do głębszego zbadania zachowania powierzchni asteroid. To, co badacze odkryli w zwróconych próbkach, pomogło rozwiązać długoletnią tajemnicę, oferując nowy wgląd w to, w jaki sposób ten mały świat przechowuje i uwalnia ciepło. Źródło: Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda NASA/Laboratorium CI

Dokładne spojrzenie na skały Bennu ujawniło nieoczekiwaną wskazówkę, która zmieniła historię.

Jedno z najbardziej nieoczekiwanych odkryćNASA'Sbyła prawdziwa natura Bennu. Zamiast pokazywać wiele gładkich obszarów, jak sugerowały wcześniejsze obserwacje na Ziemi, asteroida okazała się surowym, nierównym światem usianym dużymi głazami.

„Kiedy OSIRIS-REx dotarł do Bennu w 2018 r., byliśmy zaskoczeni tym, co zobaczyliśmy” – powiedział Andrew Ryan, naukowiec z, który kierował przykładową grupą roboczą ds. analizy fizycznej i termicznej misji. "Spodziewaliśmy się kilku głazów, ale spodziewaliśmy się przynajmniej dużych obszarów z gładszym, delikatniejszym regolitem, który będzie łatwy do zebrania. Zamiast tego wyglądało na to, że to tylko głazy i przez chwilę drapaliśmy się po głowach. "

Kolejna tajemnica wynika z danych zebranych w 2007 roku przez należący do NASA Kosmiczny Teleskop Spitzera. Obserwacje te wykazały niską bezwładność cieplną, co oznacza, że ​​powierzchnia Bennu zdawała się szybko nagrzewać i ochładzać w miarę wchodzenia i wychodzenia ze światła słonecznego, podobnie jak piasek na plaży. To nie zgadzało się z tym, co zobaczył OSIRIS-REx, kiedy przybył. Duże głazy powinny zatrzymywać ciepło bardziej jak beton i utrzymywać ciepło długo po zachodzie słońca.

Wskazówki z próbek Bennu

Pomiary zebrane przez OSIRIS-REx podczas badania Bennu wskazywały na jedną możliwą odpowiedź: głazy mogą być znacznie bardziej porowate, niż oczekiwano. Gdy próbki dotarły na Ziemię, naukowcom w końcu udało się bezpośrednio przetestować ten pomysł.

Zbliżenie przykładowej cząstki z asteroidy Bennu. Źródło: NASA/Scott Eckley

Zespół Ryana zbadał cząsteczki skał z powierzchni Bennu, stosując kilka metod laboratoryjnych. W badaniu opublikowanym wKomunikacja przyrodniczaautorzy odkryli, że głazy były wystarczająco porowate, aby wyjaśnić część utraty ciepła, ale nie całość. Wiele skał zawierało również szeroką sieć pęknięć.

Aby dowiedzieć się, czy te pęknięcia pomagały asteroidzie w utracie ciepła, zespół pod adresemUniwersytet w Nagoiw Japonii badali materiał Bennu za pomocą termografii typu lock-in. Ta metoda oparta na laserze pozwala badaczom namierzyć niewielki punkt na próbce i śledzić, jak ciepło przez niego rozprzestrzenia się, podobnie jak zmarszczki poruszające się po stawie.

Testowanie przepływu ciepła wewnątrz skał

„Wtedy sprawy stały się naprawdę interesujące” – powiedział Ryan. „Bezwładność cieplna zmierzona w próbkach laboratoryjnych okazała się znacznie wyższa niż zarejestrowana przez instrumenty statku kosmicznego, co odzwierciedla podobne ustalenia uzyskane przez zespół uczestniczący w misji partnerskiej OSIRIS-REx,JAXA(Japońska Agencja Badań Kosmicznych) Hayabusa-2.”

Aby zrozumieć, jak ten materiał będzie się zachowywał w znacznie większych głazach Bennu, badacze potrzebowali sposobu na zwiększenie skali wyników uzyskanych z małych powracających cząstek.

Korzystając ze schowka rękawiczkowego, członkowie zespołu z Johnson Space Center w Houston zamknęli próbki w hermetycznych pojemnikach w ochronnej atmosferze azotu, a następnie przenieśli je do laboratorium w celu wykonania skanów rentgenowskiej tomografii komputerowej (XCT). Po zeskanowaniu każdą cząstkę ponownie umieszczono w schowku.

Tę samą cząstkę analizowano za pomocą rentgenowskiej tomografii komputerowej. Próbka ta przedstawia najczęstsze typy sieci pęknięć obserwowane w próbkach Bennu. Jedna ma rozległą i połączoną strukturę zakrzywionych pęknięć, podczas gdy druga ma rzadkie, proste i płaskie pęknięcia. Źródło: NASA/Scott Eckley

„Próbka trafia do własnego skafandra kosmicznego, jest poddawana tomografii komputerowej, a następnie wraca do swojego nieskazitelnego środowiska, a wszystko to bez narażenia na środowisko ziemskie” – powiedziała Nicole Lunning, główna kuratorka próbek OSIRIS-REx w dziale badań i eksploracji astromateriałów w NASA Johnson i jeden ze współautorów badania. „Możemy robić zdjęcia przez te hermetyczne pojemniki, aby zwizualizować kształt i wewnętrzną strukturę skały znajdującej się w środku”.

„ Rentgenowska tomografia komputerowa pozwala nam zajrzeć do wnętrza obiektu w trzech wymiarach, nie uszkadzając go” – powiedział współautor badania i naukowiec zajmujący się promieniami rentgenowskimi z NASA Johnson, Scott Eckley.

Rozwiązanie tajemnicy termicznej

W wyniku tego procesu powstało trwałe, trójwymiarowe cyfrowe archiwum kształtu i struktury wewnętrznej każdej cząstki próbki, a dane zostały dodane do publicznej bazy danych. Zespół Ryana wykorzystał następnie dane ze skanu rentgenowskiego tomografii komputerowej do symulacji komputerowych przepływu ciepła i bezwładności cieplnej. Kiedy wyniki przeskalowano do rozmiarów głazów Bennu, okazało się, że odpowiadają one pomiarom, jakie sonda zmierzyła na asteroidzie.

Naukowcy spodziewali się kiedyś, że głazy Bennu będą niezwykle porowate i puszyste, a może nawet gąbczaste. Analiza próbki ujawniła bardziej skomplikowaną rzeczywistość.

„Okazuje się, że one też są naprawdę popękane i to był brakujący element układanki” – powiedział Ryan.

Ron Ballouz, naukowiec zLaboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsaw Laurel w stanie Maryland i drugi autor artykułu stwierdził, że badanie zmienia sposób, w jaki badacze interpretują strukturę asteroidy na podstawie właściwości termicznych mierzonych z Ziemi.

„Możemy w końcu ugruntować naszą wiedzę na temat obserwacji teleskopowych właściwości termicznych asteroidy poprzez analizę próbek pobranych z tej samej asteroidy” – powiedział Ballouz.

Odniesienie: „Niska bezwładność cieplna asteroidy węglowej Bennu napędzana pęknięciami obserwowanymi w zwróconych próbkach”, A. J. Ryan, R.-L. Ballouz, R. J. Macke, T. Ishizaki, A. Alasli, J. Biele, SA Eckley, C. G. Hoover, K. Jardine, A. J. King, C. P. Opeil, M. Pajola, F. Tusberti, J. J. Barnes, H. C. Bates, E. L. Berger, E. B. Bierhaus, C. Calva. Cambioni, F. Cheng, M. Delbo, DN DellaGiustina, J.P. Dworkin, C.M. Starszy, J.P. Emery, J. Freemantle, R. Fujita, D.P. Glavin, C. Gonzalez, P. Haenecour, V.E. Hamilton, RD Hanna, LTJ. Hildebrand, D. H. Hill, K. Ishimaru, E. R. Jawin, M. K. Kontogiannis, N. G. Lunning, T. J. McCoy, J. L. Molaro, M. Montoya, H. Nagano, E. W. O'Neal, J. Plummer, K. Righter, N. Sakatani, P. Sanchez, P. F. Schofield, M. A. Siegler, S. Tanaka, T. J. Zega, C. W. V. Wolner, H. C. Connolly Jr. i D. S. Lauretta, 17 marca 2026 r.,Komunikacja przyrodnicza.
DOI: 10.1038/s41467-026-68505-1

Nigdy nie przegap przełomu:
Śledź nas dalejIWiadomości Google.