NASA 歐西里斯號發現小行星貝努地表崎嶇,並會噴出碎石顆粒

從 NASA 歐西里斯號上拍攝到貝努噴出粒子塵霧(圖: NASA/Goddard/University of Arizona/Lockheed Martin)

美國太空總署(NASA)探測船歐西里斯號(OSIRIS-REx)首次近距離觀察小行星「貝努」Bennu),發現其表面噴發出碎石顆粒,而且表面地形比預期更加崎嶇,使得任務團隊必須更改其飛行及採集樣本之計畫。歐西里斯號預計在 2023 年完成觀測貝努的任務,並從貝努取得樣本回到地球

目標小行星

貝努是 NASA 歐西里斯號探索的目標。歐西里斯號於 2016 年升空,並從 2018 年 12 月 31 日開始繞著小行星貝努運行。

貝努小行星是太空船所環繞過最小的行星,其直徑只略大於紐約帝國大廈的高度。貝努可能包含從太陽系初始以來從未改變過的物質。研究貝努能讓科學家更了解太陽系的起源、地球上水與有機分子的來源、近地球的太空資源,並讓科學家更加了解可能影響地球的小行星。

NASA 行星科學部門(Planetary Science Division)的代理主任洛瑞·格拉茲(Lori Glaze)表示:「我們研究像貝努這類小行星來了解太陽系的起源。歐西里斯號的樣本將幫助我們回答一些關於我們從哪裡來的大問題。」

噴出碎石顆粒

歐西里斯號的團隊在探測船距離貝努約 1.61 公里的軌道上,注意到拍攝影像中的碎石顆粒(particle plumes)。經過安全評定後,團隊認為這些碎石不會對歐西里斯號造成危害,並決定繼續研究碎石顆粒及其可能的原因。

就在 2019 年 1 月 6 日發現碎石顆粒不久之後,科學團隊增加觀察的頻率,並在隨後兩個月內偵測到更多的碎石顆粒。雖然許多碎石顆粒從貝努噴出,團隊仍追蹤到一些圍繞在貝努軌道的碎石顆粒,這些顆粒最後落回貝努的表面。

亞利桑那大學(University of Arizona)的歐西里斯號首席研究員但丁·勞雷塔教授(Dante Lauretta)表示:「發現貝努會噴發碎石顆粒是我科學生涯最大的驚喜。此外,貝努崎嶇的表面完全超出我們預期。我們令人興奮的研究才正要開始。」

比預期更崎嶇

歐西里斯號的團隊沒有預期貝努有崎嶇的地形。研究團隊從地球觀察,原本預期貝努有平滑表面和一些小石塊。但是,團隊後來發現貝努的表面非常崎嶇且佈滿巨石。這表示原本的採集樣本任務必須進行調整。原本的任務是要找到一個半徑約 25 公尺的安全地點為基地。然而,由於小行星超乎預期崎嶇的表面,團隊無法在貝努上找到這樣大小的地點。因此,團隊開始尋找半徑更小的候選地點。

更小的樣本採集點以及崎嶇的地形,使得探測船降落在貝努表面必須比原本計劃的更為精確。研究團隊正在研究一種新的方法,以更準確地降落在貝努表面。NASA 歐西里斯號專案經理里奇·伯恩斯(Rich Burns)表示:「在歐西里斯號接近貝努的運作過程中,我們的太空船與運作團隊已證明我們可以達到超出設計要求的系統性能。貝努給我們一個應對其崎嶇地形的挑戰,而我們相信歐西里斯號可以勝任這項任務。」

科學家原本預測貝努表面有較少的巨石,是從地球上對貝努的熱慣性觀測,也就是觀測其傳導及儲存熱的能力,以及透過雷達偵測其表面的粗糙度。但現在歐西里斯號已近距離觀測到貝努表面並非如預期的平滑。這表示用來解釋過往數據的電腦模型,無法準確預測小行星表面的特性。研究團隊正藉由貝努的數據來修正這些模型。

其他發現

歐西里斯號抵達貝努小行星後還發現了其他現象。例如,團隊直接觀察到貝努的自轉速率因為 YORP 效應(Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack effect)而改變。隨著貝努繞著太陽公轉,不均勻的加熱與冷卻導致貝努的自轉速度變快。因此,貝努的自轉週期以每 100 年約 1 秒的速率下降。

此外,歐西里斯號上的兩台儀器 MapCam 彩色成像器及熱輻射光譜儀(OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer,OTES)也在貝努表面偵測到磁鐵礦。此結果支持之前的發現:貝努地表上的岩石會與水進行反應。

 

參考資料:

  1. NASA, (2019, Mar 19). NASA Mission Reveals Asteroid Has Big Surprises. NASA Science Soalr System Exploration
黃威翔
黃威翔 95 文章
清華大學材料工程學系碩士畢業生。一個喜歡學外語,但又在科學領域打滾的平凡人,喜歡美食,日劇,電影,旅遊。

為你推薦