Bennu

Bennu-asteroidin pintakivet sinkoutuvat oudosti avaruuteen

Pe, 12/06/2019 - 03:10 Jarmo Korteniemi
Kuva: Sinkoutuneiden kivien ratoja.

OSIRIS-REx -luotain on tutkinut Bennu-asteroidia kohta vuoden ajan. Yksi sen kiehtovimpia löytöjä on pikkukivien irtoaminen asteroidin pinnasta. Tutkijoiden mukaan syy lienee suurissa lämpötilaeroissa yö- ja päiväpuolen välillä.

OSIRIS-REx -luotain saapui vuoden 2018 lopulla asteroidi 101955 Bennun kiertoradalle. Pian sen jälkeen laitteen navigointikamerat havaitsivat, että lähiavaruudessa liikkuu lukuisia outoja kohteita.

Lentoratojen analyysi osoitti, että ne ovat kaikki peräisin Bennusta – palasia useista yksittäisistä paikoista. Irronneet palat olivat halkaisijaltaan tyypillisesti 1–10 -senttisiä. Niiden nopeudet vaihtelivat 5 sentistä jopa kolmeen metriin sekunnissa (10,5 km/t).

Suurienergisin havaittu palasten avaruuteen sinkoutumistapahtuma sattui 6.1.2019 asteroidin eteläisellä pallonpuoliskolla. Arvioiden mukaan tapaus vastasi noin 60 TNT-kilon räjäyttämistä. Tapahtuman seurauksena asteroidia ympäröivästä avaruudesta havaittiin ainakin noin 200 pikkukiveä. Osa putosi tuntien tai päivien jälkeen takaisin, osa pakeni planeettojenväliseen avaruuteen.

"Palasten irti sinkoutuminnen herätti mielenkiintomme. Viime kuukaudet olemme tutkineet tätä mysteeriä. Tämä on oiva mahdollisuus laajentaa näkemystämme siitä miten asteroidit toimivat", kuvailee Dante Lauretta, luotaimen päätutkija.

Tutkijat analysoivat etenkin kolmea merkittävintä tapausta. Niiden "laukaisupaikat" sijaitsevat eri puolilla Bennua, eivätkä vaikuta mitenkään ympäristöstään poikkeavilta. Paikalla ei myöskään näy tuoreita törmäysjälkiä. Kukin tapahtuma kuitenkin sattui myöhään paikallisen iltapäivän aikaan.

Ajankohta antaakin oivan vinkin mahdollisesta syyllisestä: lämpötilaerot yön ja päivän välillä.

Video palasten lentoradoista erään tapahtuman jälkeen.

Bennun vuorokausi – eli aika jona se pyörähtää kerran akselinsa ympäri – kestää 4,3 tuntia. Se on riittävän pitkä aika jotta pinnan lämpötila vaihtelee merkittävästi. Varjon kylmyydestä suoraan päivänpaisteeseen joutuva pinta-aines lämpölaajenee, mikä aiheuttanee kivissä ja lohkareissa suuria sisäisiä jännityksiä. Tutkijoiden mukaan kiviaineksen "laukaisu" avaruuteen saattaakin tapahtua jos jännitys johtaa suuren lohkareen halkeamiseen.

Prosessia saattaa tehostaa myös veden sublimoituminen.

Bennun pinta koostuu osaksi hienojakoisista verkkosilikaateista, joiden rakenteessa on myös vettä. Kun tuo aines kuumenee, vesi saattaa alkaa kiehumaan ja aiheuttaa paineen nousua pienissä rakosissa. Myös tämä prosessi voi johtaa spontaaneihin räjähdyksiin Bennun kivissä.

Kuva: Bennun pintaa. NASA/JPL/OSIRIS-REx
Kuva: Bennun pintaa. Yläoikealla oleva lohkare on n. 15 m korkea.

Tutkijoiden mukaan monet pienemmät "laukaisut" lienevät toissijaisia. Etenkin sellaisten tapausten, jotka sattuvat yöaikaan, uumoillaan johtuvan pinnalle takaisin putoavista heittelekivistä. Törmäykset sinkoavat lisää materiaa ylös.

Tutkijat eivät kuitenkaan voineet sulkea pois tavallisia mutta satunnaisia meteoroiditörmäyksiä. Moisia kappaleita sattuu Bennun kiertoradalle varmasti.

Bennu ei varmastikaan ole ainut asteroidi, jolla tällaista tapahtuu. Yleisyys kuitenkin riippuu siitä, mikä prosessi tarkalleen sinkoaa kiviä ylös.

Lämpötilamuutokset saattavat murentaa kiviä pienemmiksi murskeeksi, mikä helpottaisi satunnaisia meteoroiditörmäyksiä nostamaan pikkukiviä avaruuteen. Moinen prosessi toistuisi aivan kaikilla pienillä asteroideilla.

Jos kyse taas on lähinnä veden aiheuttamasta rakojen paineennoususta, pikkukiviä voi odottaa löytyvän ainoastaan niiden asteroidien ympäriltä, joiden mineraaleissa on merkittävästi vettä mukana.

OSIRIS-REx kartoittaa tällä hetkellä Bennun pintaa. Laitteen lopullinen tarkoitus on kuitenkin tuoda Maahan 60–2000 grammaa Bennun pintamateriaalia. Näytteenoton on määrä tapahtua ensi kesänä. Paluumatka alkaa maaliskuussa 2021 ja näytteiden on tarkoitus olla Maassa syyskuussa 2023.

Hyvällä tuurilla näytteeseen sattuu mukaan myös avaruuteen sinkoutuneita ja takaisin pinnalle pudonneita kiviä. Niiden tunnistaminen voi tosin olla hankalaa.

Bennu kiertää Aurinkoa elliptisellä radalla, joka hipoo sekä Maan että Marsin ratoja. Se on myös yksi niistä harvoista asteroideista, joille on määritetty aivan todellinen törmäysuhka.

Nykytietojen mukaan Bennu saattaa törmätä Maahan ensi vuosisadan loppupuolella (vuosina 2175–2199). Osuessaan Bennu synnyttäisi noin 4,5-kilometrisen kraatterin ja tuhoaisi kaiken kymmenien kilometrien säteeltä. Törmäysenergia vastaisi runsasta 1100 megatonnia TNT:tä.

Törmäysuhka on kuitenkin vain 1/2700, eli alle 0,04 prosenttia. On siis runsaan 99,96 prosentin todennäköisyys ettei se osu Maahan - ainakaan tuolla aikavälillä.

Bennu on nimetty muinaisen Egyptin myyttisen jumallinnun mukaan. Lintu kuvataan usein harmaahaikarana, ja edustaa Aurinkoa, luomista ja uudelleensyntymistä.

Lähteet: Lauretta ja kumpp.: "Episodes of particle ejection from the surface of the active asteroid (101955) Bennu" (Science 2019, maksumuurin takana); Jet Propulsion Laboratoryn tiedote

Bennu sai kiertolaisen – OSIRIS-REx hivuttautui superlähelle asteroidia uudenvuodenaattona

Ti, 01/01/2019 - 01:31 Jari Mäkinen
OSIRIS-REx ja Bennu. Kuva: Arizonan yliopisto

Samalla kun New Horizons -luotain lähestyi Ultima Thulea, asettui toinen Nasan avaruusluotain OSIRIS-REx kiertämään Bennu-asteroidia. Kyseessä on pienin taivaankappale, jonka ympärille on saatu kiertolainen.

Heti alkuun tosin täytyy todeta, että Bennun halkaisija on vain noin 492 metriä ja se on niin pieni, että kiertolainen sen ympärillä ei pysy radallaan ilman jatkuvaa pientä ohjaamista. Samaan tapaan kuin Rosetta-luotain kiersi noin seitsemän kilometriä halkaisijaltaan olevaa 67P/Churyumov-Gerasimenko -komeettaa jokunen vuosi sitten, kiertää OSIRIS-REx Bennuaan käytännössä jatkuvassa ohjauksessa; sen kulkua säädellään koko ajan siten, että se kiertää halutulla etäisyydellä tutkimuskohdettaan.

Syynä tähän on se, että näin pienen taivaankappaleen vetovoima on niin heikko, että jo pieni sysäys saisi kappaleen sinkoutumaan kauas avaruuteen sen pinnalta tai sen kiertoradalta. Bennun aiheuttama painovoima on vain noin viidesmiljoonasosa maapallon painovoimasta.

Joka tapauksessa Nasan OSIRIS-REx -luotain sytytti nyt 31. joulukuuta 2018 pienet rakettimoottorinsa kahdeksan sekuntia kestäneeseen polttoon ja muutti näin rataansa siten, että se alkoi kiertämään Bennua. Se pysyy ainakin helmikuun puoliväliin tällä radallaan, jolla se kiertää Bennun kerran noin 62 tunnin aikana.

Hieman soikean radan lähin kohta on 1,4 kilometrin ja kaukaisin kohta noin kahden kilometrin päässä Bennun keskipisteestä.

101955 Bennu, eli 1999 RQ36, on hiilipitoinen Apollo-ryhmään kuuluva pikkuplaneetta, jonka LINEAR-taivaankartoitushanke löysi syyskuussa 1999. Nimensä asteroidi sai egyptiläisen mytologian Bennu-linnulta, joka esiintyi tarinoissa yleensä Auringon, luomisen ja uudelleensyntymän yhteydessä. Virallisesti nimi on lyhenne sanoista "Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer".

OSIRIS-REx on tutkinut jo jonkin aikaa kauempaa Bennua ja joulukuun 16. päivänä se teki jo lähiohituksen, jonka aikana se tuli vain noin seitsemän kilometrin etäisyydelle asteroidin pinnasta.

Tähän mennessä kuvista on voitu nähdä millainen Bennun pinta yleisesti ottaen on: se on epätasaista ja pienten kivien peittämää. Pinnalla on vain yksi suurempi yksityiskohta, etelänavan tuntumassa oleva noin 50-metrinen kivenmurikka.

OSIRIS-REx

OSIRIS-REx laukaistiin matkaan syyskuussa 2016 ja sen tarkoituksena on paitsi tutkia ja kuvata Bennua, niin myös tuoda siitä näyte Maahan.

Tarkoituksena on pinnan kartoittamisen ja Bennun massajakautuman määrittämisen jälkeen lähestyä pintaa siten, että luotaimen näytteenottotorvi voisi ottaa näytteen kesällä 2020.

Suunnitelman mukaan luotain lähtee sen jälkeen kohti Maata ja saapuu tänne näyte laskeutumiskapselin sisälle hermeettisesti pakattuna syyskuussa 2023.

Bennu on pienin koskaan läheltä tutkittu Aurinkokunnan pienkappale. Kuva näyttää kuinka suuria ovat suhteellisesti aiemmat tutkitut kohteet.

Työntäkää ne asteroiditörmäysuutiset nenäänne: Bennu ei varmasti osu Maahan vuonna 2135

Ma, 03/19/2018 - 12:41 Jarmo Korteniemi
Lennokas kuva Bennun pommittamisesta ydinaseella. Kuva: Nasa

Ensin oli astronautin muuttunut DNA ja nyt asteroidi Bennu: lennokkaat tiedotteet ja niistä tehdyt vieläkin skandaalikäryisemmät jutut ovat viime aikoina levinneet kulovalkean tapaan netissä ja jopa suomalaismedioissa. Tässä hieman oikeaa tietoa Bennusta ja sen törmäysvaarasta.

Maailmalla on viime päivinä levinnyt uutinen, jonka mukaan Nasa yrittää keksiä keinoja suuren Bennu-asteroidin törmäyksen estämiseksi. Suomessa kauhuskenaariota ovat levittäneet mm. Tiede ja Iltalehti  sekä Tekniikan Maailma.

Uutisen mukaan Bennu saattaisi törmätä Maahan vuonna 2135 todennäköisyydellä 1:2700 (eli 0,000 37). Nämä 118 vuoden päähän projisoidut kauhuskenaariot ovat kuitenkin virheellisiä.

Todellisuudessa Bennu viilettää tuolloin täysin turvallisesti Maan ohi, joskin erittäin läheltä. Virhetieto perustuu hieman lennokkaaseen tiedottamiseen ja Acta Astronautica -lehdessä julkaistun tutkimuksen väärinymmärrykseen.

Virhetulkinnan alkuperä on epäselvä, mutta se löytyy jo ainakin yhden tutkimukseen osallistuneen instituutin omasta uutisesta.

Se on hyvä muistutus siitä mitä faktantarkistus tarkoittaa. Mutta kun mehukkaan jutun sisältävä sensaatiopallo lähtee pyörimään, sen kasvua on vaikea estää.

Törmäysuhka vuonna 2135 on tarkoituksella tekaistu ja teoreettinen.

Tutkimuksen lähtökohtana oli radan pieni tuunaus, jolla asteroidi saatiin törmäämään paperilla. Realistinen skenaario ei paljoa poikkea todellisista luvuista. Itse tutkimuksen pihvi on sitten siinä, kuinka tuo leikkitörmäys voitaisiin estää.

Uutisoitu 1:2700 todennäköisyyskin on väärin ymmärretty. Se kun ei tarkoita vain yhden vaan kaikkien mahdollisten törmäysskenaarioiden yhteenlaskettua todennäköisyyttä.

Bennu

Törmäysuhka on todellinen – mutta paljon myöhemmin ja epätodennäköisemmin

Bennu ohittaa Maan vuosittain 24.-25. päivä syyskuuta. Joku näistä kerroista kuitenkin todella saattaa jäädä sen viimeiseksi. Eeeeerittäin pienellä todennäköisyydellä.

Asteroidin rataa on laskettu tarkasti eteenpäin vuoteen 2200 asti. Ajanjakson viimeisinä vuosina saattaa jo osua, kertoo Nasan Sentry-sivusto.

Aikaisin mallinnettu törmäysmahdollisuus on vasta 2175, todennäköisyydellä 1:25 000 (eli 10 % aiemmin uutisoidusta). Jos se ei osu tuolloin, myöhemminkin on mahdollista, mutta vieläkin epätodennäköisemmin. Esimerkiksi vuoden 2199 mäjähdyksen mahdollisuudet ovat jo 1:10 mrd.

Epävarmuus tulee lähinnä Bennun rakenteesta, jota ei tietystikään tunneta aivan tarkasti. Siksi sen liikkeidenkin tarkkuus huononee mitä kauemmas tulevaisuuteen mennään.

Jos Bennu joskus todella törmäisi, vapautunut energia vastaisi noin 1150 megatonnia TNT:tä. Se olisi lähes puolitoista kertaa voimakkaampi kuin historian suurin tunnettu räjähdys, Tamboran tulivuorenpurkaus.

Suurin koskaan räjäytetty ydinpommi (Tzar bomba, n. 50 MT)  olisi siihen verrattuna pieni pöhäys.

Bennun törmäyksessä syntyisi yli nelikilometrinen ja vajaat puoli kilometriä syvä monttu. Hieman pienempi mutta paljon syvempi kuin Vaasan kupeessa sijaitseva Söderfjärden.

Nasan tekemässä grafiikassa Bennu näyttää dramaattisen suurelta, vaikka se on tavallinen asteroidi. Kosmisesti ihmisen tekemät rakennelmat ovat aika pieniä.

 

Bennu ei ole varsinaisesti millään tavalla erikoinen kappale, vaan vain yksi tuhansista Maan radan läheltä viilettävistä ja mahdollisesti vaarallisista asteroideista. Bennu kuitenkin kiinnostaa, sillä avaruusluotain OSIRIS-REx saapuu sen luo tämän vuoden elokuussa. Laitteen on tarkoitus ensin kartoittaa asteroidin pinta tarkkaan ja lopuksi lähettää siitä pölynäyte takaisin Maahan.

Bennun (oikealta nimeltään 101955 Bennu) oletetaan olevan hiilikondriittinen kappale Aurinkokunnan alkuajoilta. Sen läpimitta on 472-512 metriä ja massa 70-88 miljoonaa tonnia. Tutkamittausten perusteella se on jotakuinkin pyöreähkö kasa kivimurskaletta.

Nasa ja monet muut ovat tehneet jo pitkään erilaisia tutkimuksia mahdollisista tavoista torjua asteroidien ja komeettojen mahdollisia törmäyksiä maapalloon, ja esimerkiksi Bennun tutkiminen tulee edelleen auttamaan tässä. 

Lue lisää: Barbee ja kumpp. (2018)  (maksumuurin takana)

Nasa ilmoitti: Lucy ja Psyyke lähetetään avaruuteen

Ke, 01/04/2017 - 23:24 Jari Mäkinen

Nasa julkisti juuri uudet kaksi avaruuslentoansa: pitkällisen harkinnan jälkeen kohteikseen avaruusjärjestö ottaa kuusi ns. troijalaista asteroidia sekä massiivisen, metallipitoisen pikkuplaneetan 16 Psyche. Luotaimet laukaistaan näillä näkymin vuonna 2021 ja 2023.

Kyseessä on Nasan ns. Dicovery-ohjelman tuoreimmista luotaimista. Tämä ohjelma juontaa juurensa vuoteen 1992, jolloin Nasa otti motokseen “nopeammin, paremmin ja edullisemmin”. Motto ei oikein toiminut suuremmissa luotaimissa, mutta nämä pienemmät  erikoisluotaimet ovat onnistuneet hyvin.

Luotaimia on tehty tähän mennessä kaikkiaan 12 ja niillä on tutkittu monenlaisia Aurinkokunnan kohteita Kuusta asteroidien ja komeettojen kautta Marsiin.

Määritelmän mukaan Discovery-sarjan lentojen hinta tulee olla alle 450 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria laukaisu mukaan luettuna. Alkuperäisen määritelmän mukaan niiden tuli toimia ainakin kolmen vuoden ajan, joskin monet ovat ylittäneet tämän määräajan ja nyt valitut lennot kestävät päälle vuosikymmenen.

Juuri hetki sitten julkistetut kaksi lentoa on valittu 28 erilaisen ehdotuksen joukosta ja valintaa on tehty kolmen vuoden ajan. Syyskuussa 2015 Nasa julkisti viisi kandidaattia, joita on sen jälkeen viilattu paremmiksi ja nyt näistä tehtiin lopullinen valinta.

Yhden sijaan Nasa valitsi kaksi varsin samankaltaista, mutta samalla toisiaan täydentävää lentoa.

Psyche on luotain, jonka tehtävänä on tutkia tarkasti asteroidia, joka on antanut lennolle nimensä. 16Psyche on halkaisijaltaan noin 210 km oleva pikkuplaneetta, joka koostuu lähes kokonaan metalleista. Arvioiden mukaan sen metallipitoisuus on 90 %. 

Sen tutkiminen auttaa ymmärtämään paitsi planeettojen syntyä, koska se on todennäköisesti samankaltainen kuin kiviplaneettojen ytimet, ja lisäksi sen avulla voidaan saada oppia siitä, miten asteroidien metalleja voitaisiin saada hyötykäyttöön.

Psyche-luotain aiotaan laukaista avaruuteen lokakuussa 2023 ja se päässee perille vuonna 2030. Matkallaan se tekee Maan ohilennon vuonna 2024 ja Marsin vuonna 2025

Toinen valittu lento on nimeltään Lucy. Se lähtee puolestaan tutkimaan niin sanottuja troijalaisia asteroideja, Jupiterin radalla planeetan edellä ja sen jälkeen olevia pikkuplaneettoja. 

Lucy voidaan tehdä suhteellisen halvalla, koska sen havaintolaitteina käytetään Pluto-luotain New Horizonsin ja Bunnu-asteroidia kohti lentävän OSIRIS-REX -luotaimen varalaitteita. 

Lucyn kohteiksi on alustavasti suunniteltu mm. asteroideja 3548 Eurybates, 21900 Orus, 11351 Leucus ja 617 Patroclus sekä sitä kiertäviä Menoetiusia ja 52246 Donaldjohansonia.

Luotain on tarkoitus lähettää matkaan lokakuussa 2021 ja sen lento kestänee vuoteen 2033 saakka.

Kolme muuta loppukisassa ollutta luotaintiimiä joutuvat nyt nielemään tappion karvaan kalkin. Näitä olivat pieniä asteroideja tutkimaan suunniteltu infrapunateleskooppi NEOCam (Near Earth Object Camera) sekä kaksi Venukseen suunnattua lentoa: DAVINCI olisi laskeutunut Venuksen paksun kaasukehän läpi ja tutkinut sitä ainakin 63 minuutin ajan, ja VERITAS olisi kartoittanut tutkallaan Venusta aikaisempaa paljon paremmin ja tarkemmin.

Haluatko lähettää taideteoksesi avaruuteen? Nyt se onnistuu.

Ti, 02/23/2016 - 12:43 Markus Hotakainen
OSIRIS-REx-luotain Bennu-asteroidilla

NASA on käynnistänyt kampanjan, jossa kuka tahansa voi lähettää OSIRIS-REx-luotaimen mukana tekemänsä piirustuksen, maalauksen, valokuvan, runon, laulun tai lyhyen videon Bennu-asteroidille.

#WeTheExplorers-kampanjassa toivotaan yleisöltä teoksia, jotka kuvaavat, miten itse kunkin elämässä tulee esiin tutkimusmatkailun luonne ja henki. Lähetetyt taideteokset talletetaan muistisirulle, jonka rinnalla matkaan lähtee toiselle sirulle tallennetut yli 442 000 nimeä. Ne kerättiin vuonna 2014 osana “Messages to Bennu” eli ”Viesti Bennulle” -kampanjaa.

Koko nimeltään Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer on määrä laukaista matkaan kuluvan vuoden syyskuussa, jolloin se saapuisi määränpäähänsä vuonna 2018 ja toisi ottamansa noin 60 gramman näytteen takaisin Maahan vuonna 2023.

Bennu on noin puolen kilometrin kokoinen, hieman pitkulainen asteroidi. Se on niin sanottu lähiasteroidi (NEA eli Near-Earth Asteroid): Bennu kiertää radalla, jonka keskietäisyys Auringosta on 1,13 kertaa Maan keskietäisyyttä suurempi. Asteroidin rata on kuitenkin soikea, joten lähimmillään se tulee noin 15 miljoonaa kilometriä Maan radan sisäpuolelle. Bennun kiertoaika on 437 vuorokautta.

Nimensä Bennu on saanut egyptiläisen mytologian jumalhahmolta. Bennu-lintu liitettiin Aurinkoon, luomiseen ja uudestisyntymiseen. Se on ollut mahdollisesti esikuvana antiikin Kreikan Feeniks-tarulle. 

"Avaruustutkimus on luonteeltaan luovaa toimintaa", toteaa Dante Lauretta, OSIRIS-REx-projektin päätutkija. "Kutsumme koko maailman osallistumaan tähän huimaan seikkailuun lähettämällä taideteoksensa OSIRIS-REx-luotaimen mukana avaruuteen, missä se säilyy vuosituhansien ajan."

Oman teoksensa voi lähettää twitterin tai instagrammin kautta. Aikaa on 20. maaliskuuta saakka. Tarkemmat ohjeet löytyvät tästä linkistä.

Lisätietoja OSIRIS-Rex-luotaimesta ja sen tulevasta lennosta löytyy NASAn sivuilta.

Kuva: NASA