OSIRIS-REx desvenda mais segredos do asteroide Bennu
A missão OSIRIS-REx da NASA criou estas imagens usando composições de cores falsas RGB do asteroide Bennu. Um mapa 2D e imagens obtidas pela nave foram sobrepostas num modelo da forma do asteroide para criar estas composições. Aqui, o terreno espectralmente médio e mais azul do que a média aparece azul, as superfícies que são mais avermelhadas do que a média aparecem vermelhas. As áreas verdes correspondem a zonas com o mineral piroxena, que provavelmente veio de um asteroide diferente, Vesta. As áreas pretas perto dos polos indicam ausência de dados.
A primeira missão de envio de amostras de um asteroide da NASA sabe agora muito mais sobre o material que vai recolher daqui a uma semana. Numa coleção especial de seis artigos publicados a semana passada nas revistas Science e Science Advances, os cientistas da missão OSIRIS-REx apresentam novas descobertas sobre o material à superfície do asteroide Bennu, características geológicas e história dinâmica. Também suspeitam que a amostra de Bennu, a ser entregue, possa ser diferente de tudo o que temos na coleção de meteoritos cá na Terra.
Estas descobertas completam os requisitos científicos de pré-recolha de amostras da missão OSIRIS-REx e fornecem informações sobre os exemplares que os cientistas vão estudar durante as próximas gerações.
Um dos artigos, liderado por Amy Simon do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland, mostra que o material orgânico, portador de carbono, está espalhado à superfície do asteroide, incluindo no local principal de amostragem, chamado Nightingale, onde a OSIRIS-REx vai fazer a sua primeira tentativa de recolha de amostras no dia 20 de outubro. Estas descobertas indicam que os minerais hidratados e material orgânico provavelmente estarão presentes na amostra recolhida.
Esta matéria orgânica pode conter carbono numa forma encontrada frequentemente na biologia ou em compostos associados à biologia. Os cientistas estão a planear experiências detalhadas com estas moléculas orgânicas e esperam que a amostra enviada ajude a responder a questões complexas sobre as origens da água e da vida na Terra.
"A abundância de material contendo carbono é um grande triunfo científico para a missão. Agora estamos otimistas de que iremos recolher e enviar uma amostra com material orgânico - um objetivo central da missão OSIRIS-REx," disse Dante Lauretta, investigador principal da OSIRIS-REx na Universidade do Arizona em Tucson, EUA.
Os autores desta coleção especial de artigos também determinaram que os minerais carbonatados constituem algumas das características geológicas do asteroide. Os minerais carbonatados são "precipitados" frequentemente de sistemas hidrotermais que contêm água e dióxido de carbono. Uma série de pedregulhos de Bennu têm veios brilhantes que parecem ser feitos de carbonato - alguns dos quais estão localizados perto da cratera Nightingale, o que significa que os carbonatos podem estar presentes na amostra enviada.
O estudo dos carbonatos encontrados em Bennu foi liderado por Hannah Kaplan, de Goddard. Estas descobertas permitiam aos cientistas teorizar que o asteroide parente de Bennu provavelmente tinha um sistema hidrotermal extenso, onde a água interagia e alterava a rocha. Embora este corpo original tenha sido destruído há muito tempo, estamos a ver aqui evidências do aspeto desse asteroide - nos seus fragmentos remanescentes que constituem Bennu. Alguns destes veios de carbonato nas rochas de Bennu medem até alguns metros de comprimento e vários centímetros de espessura, validando que um sistema hidrotermal à escala do asteroide estava presente no corpo parente de Bennu.
Os cientistas fizeram outra descoberta notável no local Nightingale: o seu rególito foi recentemente exposto ao hostil ambiente espacial, o que significa que a missão irá recolher e enviar parte do material mais pristino do asteroide. Nightingale faz parte de uma população de crateras jovens, espectralmente avermelhadas, identificadas num estudo liderado por Dani DellaGiustina da Universidade do Arizona. As "cores" de Bennu (variações na inclinação do espectro de comprimento de onda visível) são muito mais diversas do que o inicialmente previsto. Esta diversidade resulta de uma combinação de diferentes materiais herdados do "pai" de Bennu e diferentes durações de exposição ao ambiente espacial.
As descobertas deste artigo são um marco importante num debate em andamento na comunidade científica planetária - como é que os asteroides primitivos como Bennu mudam espectralmente à medida que são expostos aos processos de "intempérie espacial", como o bombardeio por raios cósmicos e o vento solar. Apesar de Bennu parecer bastante escuro a olho nu, os autores ilustram a diversidade da superfície de Bennu usando renderizações a cores falsas de dados multiespectrais recolhidos pela câmara MapCam. O material mais fresco em Bennu, como aquele encontrado no local Nightingale, é espectralmente mais vermelho do que a média e, portanto, aparece vermelho nestas imagens. O material da superfície torna-se azul vivo quando é exposto ao clima espacial por um período intermédio de tempo. À medida que o material da superfície continua a sofrer desgaste por longos períodos de tempo, finalmente torna-se mais claro em todos os comprimentos de onda, tornando-se num azul menos intenso - a cor espectral média de Bennu.
O artigo de DellaGiustina et al. também distingue dois tipos principais de pedregulhos na superfície de Bennu: escuros e ásperos, e (menos comuns) brilhantes e macios. Os diferentes tipos podem ter sido formados a diferentes profundidades no corpo parente de Bennu.
Não só os tipos de rocha diferem visualmente, como também têm as suas próprias propriedades físicas únicas. O artigo liderado por Ben Rozitis da The Open University, no Reino Unido, mostra que as rochas escuras são mais fracas e mais porosas, ao passo que as rochas brilhantes são mais fortes e menos porosas. Os pedregulhos brilhantes também hospedam os carbonatos identificados por Kaplan e pela sua equipa, sugerindo que a precipitação de minerais carbonatados através de fissuras e espaços porosos pode ser responsável pela sua maior resistência.
No entanto, ambos os tipos de rochas são mais fracos do que os cientistas esperavam. Rozitis e colegas suspeitam que os pedregulhos escuros de Bennu (os mais fracos, mais porosos e mais comuns) não sobreviveriam à viagem pela atmosfera da Terra. Portanto, é provável que as amostras enviadas do asteroide Bennu forneçam um elo perdido para os cientistas, já que este tipo de material não está atualmente representado nas coleções de meteoritos.
Bennu é uma "pilha de entulho" em forma de diamante flutuando no espaço, mas é mais do que aparenta ser. Os dados obtidos pelo instrumento OLA (OSIRIS-REx Laser Altimeter) - um instrumento científico contribuído pela Agência Espacial Canadiana - permitiram que a equipa da missão desenvolvesse um modelo digital 3D do asteroide que, com uma resolução de 20 cm, tem uma precisão e detalhes sem precedentes. Neste artigo científico, liderado por Michael Daly da Universidade de York, os cientistas explicam como a análise detalhada da forma do asteroide revelou montes semelhantes a cristas em Bennu que se estendem de um polo ao outro, mas que são suficientemente subtis para serem facilmente perdidos a olho nu. A sua presença já tinha sido sugerida antes, mas as suas extensões polo-a-polo só se tornaram claras quando os hemisférios norte e sul foram separados nos dados do OLA para efeitos de comparação.
O modelo digital do terreno também mostra que os hemisférios norte e sul de Bennu têm formas diferentes. O hemisfério sul parece ser mais macio e redondo, o que os cientistas pensam ser o resultado de material solto que ficou preso nos vários pedregulhos grandes da região.
Outro artigo da coleção especial, liderado por Daniel Scheeres da Universidade do Colorado em Boulder, examina o campo gravitacional de Bennu, que foi determinado pelo rastreamento das trajetórias da espaçonave OSIRIS-REx e das partículas que são naturalmente ejetadas da superfície de Bennu. A utilização das partículas como sondas de gravidade é fortuito. Antes da descoberta da ejeção de partículas em Bennu em 2019, a equipa estava preocupada em mapear o campo gravitacional com a precisão necessária usando apenas dados de rastreamento da sonda. O fornecimento natural de dezenas de "minissondas" de gravidade permitiu à equipa exceder amplamente os seus requisitos e obter uma visão sem precedentes do interior do asteroide.
O campo gravitacional reconstruído mostra que o interior de Bennu não é uniforme. Ao invés, existem zonas interiores com material mais denso e menos denso. É como se houvesse um vazio no seu centro, dentro do qual pudéssemos colocar alguns campos de futebol. Além disso, a protuberância no equador de Bennu é subdensa, sugerindo que a rotação de Bennu está a fazer crescer este material.
Todas as seis publicações da coleção especial usam conjuntos de dados globais e locais recolhidos pela nave OSIRIS-REX de fevereiro a outubro de 2019. A coleção especial ressalta que as missões de envio de amostras como a OSIRIS-REx são essenciais para compreender totalmente a história e evolução do nosso Sistema Solar.
A missão está a uma semana de cumprir o seu maior objetivo - recolher um pedaço de um asteroide pristino, hidratado e rico em carbono. A OSIRIS-REx partirá de Bennu em 2021 e entregará a amostra à Terra no dia 24 de setembro de 2023.
Durante o outono de 2019, a nave OSIRIS-REx da NASA capturou esta imagem, que mostra um dos pedregulhos de Bennu com um brilhante veio que parece ser feito de carbonato. A imagem dentro do círculo (em baixo à direita) mostra uma ampliação do veio.