Pesawat ruang angkasa OSIRIS-REx NASA tiba di asteroid Bennu pada Desember 2018, dan hanya satu minggu kemudian, ia menemukan sesuatu yang tidak biasa tentang Bennu: asteroid itu mengeluarkan partikel ke luar angkasa.
Kamera navigasi pesawat ruang angkasa pertama kali melihat partikel, tetapi para ilmuwan awalnya berpikir mereka hanya bintang di latar belakang. Setelah dicermati lebih dekat, tim OSIRIS-REx menyadari bahwa mereka adalah partikel-partikel batu, dan khawatir bahwa mereka dapat menimbulkan bahaya.
Asteroid yang kehilangan massa disebut "asteroid aktif" dan kadang-kadang "komet sabuk utama." Mereka terkadang meninggalkan jejak debu dan puing sementara yang tampak seperti ekor komet. Ketika jenis asteroid ini pertama kali diamati, para astronom berpikir bahwa jejak itu terbuat dari es yang mencair, seperti ekor komet. Tetapi sekarang kita tahu bahwa ada beberapa mekanisme yang dapat menyebabkan asteroid menjadi aktif.
Para astronom belum menemukan banyak asteroid aktif, dan kebanyakan dari mereka kehilangan begitu banyak bahan sehingga terlihat di teleskop. Sebagian besar asteroid stabil, dan pada kenyataannya, Bennu tampaknya asteroid tidak aktif dalam pengamatan berbasis Bumi. Secara alami, para ilmuwan yang bekerja dengan OSIRIS-REx ingin tahu lebih banyak, dan tersandung satu dengan wahana antariksa menghadirkan kesempatan yang tidak direncanakan untuk mempelajari salah satu asteroid ini dari dekat.
"Ini adalah kesempatan bagus untuk memperluas pengetahuan kita tentang bagaimana asteroid berperilaku."
Dante Lauretta, Peneliti Utama, Misi OSIRIS-REx.
"Di antara banyak kejutan Bennu, ejeksi partikel memicu keingintahuan kami, dan kami telah menghabiskan beberapa bulan terakhir menyelidiki misteri ini," kata Dante Lauretta, peneliti utama OSIRIS-REx di University of Arizona, Tucson. "Ini adalah peluang besar untuk memperluas pengetahuan kami tentang bagaimana asteroid berperilaku," katanya dalam siaran pers.
Ada berbagai penyebab asteroid aktif seperti Bennu. Es sublimasi, benturan, ketidakstabilan rotasi, fraktur termal, dan tolakan elektrostatis adalah beberapa di antaranya. Dalam sebuah makalah yang diterbitkan dalam Science pada 6 Desember, Lauretta dan ilmuwan lain mempresentasikan hasil pengamatan mereka tentang kehilangan massa Bennu. Makalah ini berjudul "Episode pelepasan partikel dari permukaan asteroid aktif (101955) Bennu."
Judul makalah ini memperjelas bahwa ejeksi partikel ini bersifat episodik dan bukan kontinu. Tim fokus pada tiga episode terbesar dari pengusiran partikel pada 6 Januari, 19 Januari, dan 11 Februari. Peristiwa terbesar adalah pada 6 Januari ketika OSIRIS-REx melihat sekitar 200 partikel meninggalkan Bennu. Secara keseluruhan, partikel bergerak sekitar 3 meter (6 kaki) per detik dan ukurannya berkisar dari kurang dari satu inci hingga 4 inci (10 cm).
Masing-masing dari tiga terjadi di lokasi yang berbeda di permukaan asteroid. Satu terjadi di belahan bumi selatan dan dua di dekat khatulistiwa. Semua terjadi pada siang hari, dan tampaknya tidak ada yang luar biasa tentang lokasi.
Setelah dikeluarkan dari Bennu, salah satu dari dua hal terjadi pada partikel-partikel: mereka mengorbit selama beberapa hari sebelum jatuh kembali ke permukaan asteroid, atau mereka dikeluarkan ke luar angkasa.
Setelah tim menyelidiki pengusiran partikel mereka menghilangkan beberapa penyebab dan menetap di tiga penyebab potensial: dampak meteoroid, fraktur stres termal, atau pelepasan uap air.
Lingkungan Bennu adalah semacam tempat yang sibuk, dengan banyak batu ruang angkasa yang berdesing di sekitarnya. Satu kemungkinan adalah bahwa batu-batu ini menabrak Bennu dari pandangan OSIRIS-REx dan mengguncang partikel-partikel lepas, mengirimkannya ke orbit atau lepas ke angkasa.
Patah termal juga bisa menjelaskan partikel. Periode rotasi Bennu adalah 4,3 jam, dan suhu permukaan asteroid sangat bervariasi selama waktu itu. Tiga peristiwa pengusiran partikel utama terjadi pada sore hari, ketika suhu naik dari posisi terendah di malam hari ke ketinggian di siang hari. Perubahan suhu ini dapat menyebabkan batu pecah dan partikel terlontar.
Atau bisa juga pelepasan air. Bennu mengandung lempung tahan air yang signifikan, dan pemanasan siang hari dapat menyebabkannya mengembang, menciptakan tekanan saat ia mencoba melarikan diri. Tekanan itu dapat membangun retakan dan celah di batu, mengaduk batu dan mengangkut partikel-partikel longgar dan memungkinkan mereka untuk melarikan diri.
Tentu saja, jawabannya mungkin bukan salah satunya. Mungkin ada beberapa alasan mengapa permukaan aktif Bennu.
"Bisa jadi lebih dari satu mekanisme yang mungkin sedang dimainkan," kata Steve Chesley, seorang penulis di koran dan Senior Research Scientist di Jet Propulsion Laboratory NASA di Pasadena, California. "Misalnya, fraktur termal dapat memotong material permukaan menjadi potongan-potongan kecil, membuatnya jauh lebih mudah untuk dampak meteoroid untuk meluncurkan kerikil ke luar angkasa. "
Apa artinya ini untuk asteroid lain belum pasti. Bennu mengandung air, tetapi tidak semua asteroid melakukannya. Jadi jika pelepasan air menyebabkannya, maka para ilmuwan tidak dapat menarik kesimpulan tentang asteroid "kering". Tetapi jika pelepasan partikel disebabkan oleh tabrakan meteoroid dan / atau rekahan termal, maka mungkin saja kehilangan partikel skala kecil ini terjadi pada semua asteroid kecil.
Pada musim panas tahun 2020, OSIRIS-REx akan mengumpulkan sampel dari Bennu dan mengembalikannya ke Bumi pada tahun 2023. Partikel-partikel ini yang dikeluarkan kemudian dikembalikan ke asteroid yang cukup kecil untuk diambil selama pengambilan sampel, jadi ada kemungkinan beberapa akan kembali ke Bumi. . Akan sulit untuk memastikan apakah ada sampel materi yang dikeluarkan, tetapi bukan tidak mungkin. Jika beberapa di antaranya, kita dapat mempelajari lebih lanjut tentang asteroid aktif dan apa yang menyebabkan pelepasan partikel dari sampel.
Sementara itu, OSIRIS-REx akan berada di Bennu untuk waktu yang lama, mempelajarinya dengan seperangkat instrumen ilmiah. Kami masih akan belajar banyak tentang asteroid sebelum sampel dikumpulkan. Mungkin akan ada lebih banyak kejutan.
Lebih:
- Siaran Pers: Misi OSIRIS-REx NASA Menjelaskan Acara Partikel Misterius Bennu
- Makalah Penelitian: Episode pelontaran partikel dari permukaan asteroid aktif (101955) Bennu
- Makalah 2012: THE ASTEROID AKTIF
