En enero de 2019, La nave espacial OSIRIS-REx de la NASA estaba orbitando el asteroide Bennu cuando las cámaras de la nave capturaron algo inesperado:miles de pequeños trozos de material, algunos solo del tamaño de canicas, comenzó a rebotar en la superficie del asteroide, como un juego de ping-pong en el espacio. Desde entonces, muchos de estos eventos de eyección de partículas se han observado en la superficie de Bennu.

OSIRIS-REx es un esfuerzo sin precedentes para investigar qué forman los asteroides como Bennu y cómo se mueven por el espacio. Pero, como muestran esas partículas saltarinas, la misión ya ha traído algunas sorpresas.

"Hemos estado estudiando asteroides durante mucho tiempo, y nadie había visto este fenómeno antes:estas pequeñas partículas saliendo disparadas de la superficie, "dijo Daniel Scheeres, profesor distinguido en el Departamento de Ciencias de la Ingeniería Aeroespacial Ann y H.J. Smead. Dirige el equipo científico de radio de OSIRIS-REx junto con Jay McMahon de CU Boulder.

Ahora, una serie de nuevos estudios busca recrear y comprender los eventos de eyección de partículas observados, reconstruyendo lo que sucedió y por qué. Scheeres y McMahon se están enfocando en una pregunta en particular:¿Cómo podrían esas partículas saltarinas cambiar el destino a largo plazo de Bennu y otros asteroides similares?

En una investigación publicada en el Journal of Geophysical Research:planetas , El dúo y sus colegas informan que estos sucesos aparentemente pequeños pueden acumularse con el tiempo, tal vez incluso ayudando a darle al asteroide su forma reveladora. que a menudo se compara con una peonza.

"Queremos saber qué significa eso para el panorama general de cómo los asteroides viven sus vidas, "dijo McMahon, profesor asistente de ingeniería aeroespacial.

La Universidad de Arizona lidera las operaciones científicas de OSIRIS-REx, que fue construido por Lockheed Martin, con sede en Colorado. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Maryland gestiona la misión general.

Pérdida de masa

McMahon agregó que la vida de algunos asteroides puede ser bastante caótica. Una clase de estos cuerpos, que los científicos llaman asteroides "activos", pierde una cantidad significativa de material de forma continua.

"Son casi un cruce entre un cometa y un asteroide, ", Dijo McMahon." Están perdiendo masa, y es lo suficientemente sustancial como para que podamos verlo desde la Tierra ".

Hasta hace poco, nadie sabía que podría suceder lo mismo en una escala mucho menor. Pero ese es precisamente el caso de Bennu. Una hipótesis sugiere que los cambios rápidos de temperatura podrían estar causando que la superficie del asteroide se deforme y agriete. haciendo estallar pequeños trozos de material. Otro estudio ha sostenido que las eyecciones podrían ser el resultado de pequeños meteoritos que chocan contra Bennu.

Basado en las observaciones de OSIRIS-REx, las partículas expulsadas de Bennu pueden ser tan grandes como pelotas de béisbol y alcanzar velocidades de aproximadamente 7 millas por hora. Aún más sorprendente, McMahon dijo:una pequeña cantidad de estos trozos de escombros parecía hacer lo imposible:volaron desde la superficie de Bennu, luego orbitó el asteroide durante varios días o más.

"Eso no debería suceder en la mecánica orbital típica, "Dijo McMahon.

Dicho de otra manera, Los cálculos orbitales básicos sugieren que todas estas partículas deberían hacer una de dos cosas:saltar de la superficie y caer de nuevo o escapar de la gravedad de Bennu y nunca regresar.

Cerca de fallas

Para averiguar por qué algunos no cumplen las reglas, McMahon y sus colegas utilizaron modelos informáticos detallados para rastrear las trayectorias de más de 17, 000 partículas de prueba expulsadas de Bennu. Descubrieron que un pequeño subconjunto de ellos parece recibir ayuda de una fuente poco probable:el sol.

McMahon explicó que cuando estos objetos saltan del asteroide, están expuestos al calor y la radiación provenientes del sol y del propio Bennu, solo un poco, pero lo suficiente como para darles un ligero impulso de velocidad de vez en cuando. Con el empujón correcto esas partículas pueden, esencialmente, fallar al caer.

"La partícula se acerca mucho a la superficie y simplemente falla, "Dijo McMahon." Si puede hacer eso unas cuantas veces, entonces puede entrar en una situación en la que pueda vivir en órbita durante bastante tiempo ".

En otro estudio publicado en la misma serie, un equipo dirigido por Scheeres y McMahon trató de averiguar si los eventos de eyección podrían incluso influir en la propia órbita de Bennu alrededor del sol; la respuesta probablemente sea no.

El grupo descubrió algo más inusual:cuando las partículas finalmente aterrizan en la superficie de Bennu, muchos parecen caer desproporcionadamente cerca de su ecuador, donde el asteroide tiene una protuberancia distinta. Como resultado, estos eventos podrían remodelar el asteroide durante miles o millones de años al mover la masa desde el norte y el sur hacia el centro.

Los hallazgos son el preludio de otro evento importante en la vida de Bennu. Próximo mes, OSIRIS-REx se acercará más al asteroide que nunca. Una vez ahí, la nave espacial usará un brazo retráctil para tomar una muestra de la superficie y traerla de regreso a casa.

Scheeres y sus colegas esperan hallazgos aún más inesperados de un asteroide que ya es sorprendente.

Los coautores del nuevo estudio incluyen investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro, Instituto de Ciencias Planetarias, Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, Lockheed Martin, Universidad de Arizona, La Universidad Abierta y la Universidad de Tennessee.