Sziklaroppantó napsugárzás nyomait fotózta az OSIRIS-REx

9872

Azt hinnénk, hogy a kisbolygók unalmas, tétlen égitestek, amelyek semmi mást nem csinálnak, mint keringenek a Nap körül. Pedig meteoroidok bombázzák és különböző űrbéli sugárzások pusztítják őket. Most pedig az is kiderült, hogy akár egy kis napfény is képes lestrapálni ezeket a kis égitesteket.

A NASA OSIRIS-REx űrszondájának képein úgy látszik, hogy a Bennu kisbolygón lévő sziklák elhasadnak a nappali felmelegedés és az éjszakai lehűlés hatására.

„A hőterhelés okozta aprózódás jelenségének ez az első olyan bizonyítéka, amelyet légkör nélküli égitesten találtak.” – mondta Jamie Molaro (Planetary Science Institute), a Nature Communications című folyóiratban június 9-én megjelent szakcikk vezető szerzője. „Ez egy kirakós darabkája, amelyből megtudhatjuk, milyen volt régen a felszín, és milyen lesz több millió év múlva.”

Példák az aprózódásra (fent) és a törésekre (lent) a Bennu kisbolygó szikláin. A felvételeket a NASA OSIRIS-REx űrszondája készítette. Az alsó sorban nyugat-északnyugati (d), kelet-délkeleti (e) és észak-déli (f) törésirányokat látunk. (Forrás: NASA/Goddard/University of Arizona)

„Mint minden eróziós folyamat, a hőterhelés miatt bekövetkező aprózódás is a sziklák és bolygófelszínek formálódását okozza, az egyes sziklák alakjának és méretének alakításától kezdve a kavics vagy finomszemcsés regolit létrehozásán át a kráterfalak lebontásáig.” – mondta Dante Lauretta (University of Arizona). „Abból, hogy ez milyen gyorsan történik a többi eróziós hatáshoz képest, megtudhatjuk, hogy mennyiben és milyen gyorsan változott meg a felszín.”

Amikor a napfény felmelegíti őket, a sziklák kitágulnak, amikor pedig éjjel lehűlnek, akkor összehúzódnak. Ez akkora terhelést jelent, hogy először kicsi, de idővel egyre nagyobb repedéseket okoz. A kutatók egy ideje úgy gondolják, hogy az aprózódás jelentős eróziós tényező lehet a légkörrel nem rendelkező égitesteken, így a kisbolygókon, mert azokon extrém hőmérséklet-ingadozás megy végbe. A Bennun például a nappali órákban 127 Celsius-fokot is elérhet, míg éjjel mínusz 73 Celsius-fokra süllyed a hőmérséklet. Ugyanakkor az aprózódás jelei kicsik, és az OSIRIS-REx előtt nem létezett olyan nagy felbontású kép, amely igazolta volna a kisbolygókon a hőterhelés okozta repedések jelenlétét.

A küldetésvezetők az űrszonda 1 centiméternél is kisebb részleteket is látó OSIRIS-REx Camera Suite (OCAMS) kamerájával találtak olyan tereptárgyakat, amelyeken hőterhelés okozta sérülések vannak. Találtak mállásra is bizonyítékot, amikor a hőterhelés következtében 1–10 centiméter vékony rétegek válnak le a kőzetek felszínéről. Az űrszonda észak-déli irányú repedésekről is készített felvételeket, amelyeket a hőterhelés okozhatott.

Mállás nyomai egy szikla felületén (a) és kőtömbökön (b–f). A felvételeket a NASA OSIRIS-REx űrszondája készítette a Bennu kisbolygó különböző területeiről. Az (a) jelű kép horizontján látszó világos boltozat egy kőtömb a lemállott szikla mögött. (Forrás: NASA/Goddard/University of Arizona)

Más eróziós tényezők is létrehozhatnak hasonló alakzatokat, de az elemzések ezeket kizárták. Ilyen például az eső okozta és a kémiai mállás, de a Bennu kisbolygónak nincs légköre, amelyből eső eshetne. A tektonikus aktivitás is okozhat aprózódást, de a Bennu túl kicsi ahhoz, hogy ilyen aktivitást mutasson. Meteoroid-becsapódások érik ugyan a Bennut, és ezek törnek is sziklákat, de olyan eróziót, melynek során a sziklák felszíni rétegei leválnak, nem okoznak. Nincs is jele becsapódási krátereknek ott, ahol a mállás történt.

A Bennu további vizsgálata segíthet megállapítani, milyen gyorsan pusztítja a hő okozta aprózódás a kisbolygót a többi időjárási tényezőhöz képest. „Még nincsenek adataink arról, hogy milyen arányú a hőterhelés okozta aprózódás, de most első alkalommal szerezhetünk közvetlenül információt róla.” – mondta az OSIRIS-REx projekt kutatója, Jason Dworkin. „A 2023-ban visszatérő minták laboratóriumi vizsgálata segít majd többet megtudnunk ezekről a folyamatokról.”

A kutatás másik témája annak vizsgálata, hogy mennyiben befolyásolják a hőterhelés hatásai a felszínek korának megbecslését. Általában minél viharvertebb egy felszín, annál idősebb. Egy olyan terület például, amely tele van kráterekkel, valószínűleg idősebb, mint az, amelyiken kevés kráter van – feltéve, hogy a hatások egyforma mértékben érik a területeket. A kormeghatározást a hőterheléssel kapcsolatos további tényezők is befolyásolják: a hőterhelés eltérő mértékben lép fel a különböző égitesteken attól függően, hogy milyen messze vannak a Naptól, milyen hosszúak rajtuk a nappalok, illetve milyen a rajtuk lévő kőzetek összetétele és szerkezete. Azokon az égitesteken, ahol a hőterhelés okozta aprózódás erős, a kráterfalak hamarabb leomolhatnak. Ettől a felszín idősebbnek nézhet ki, mint amilyen valójában. Azonban ennek az ellenkezője is megtörténhet. A kutatásvezető, Molaro szerint több különböző égitesten is meg kell vizsgálnunk az aprózódást, ha többet szeretnénk megtudni annak kormeghatározásra gyakorolt hatásáról.

Az eredményeket közlő szakcikk a Nature Communications folyóiratban jelent meg.

Forrás: NASA

Hozzászólás

hozzászólás