‘Oumuamua bestond mogelijk uit waterstofijs

Het eerste interstellaire object 1I/’Oumuamua heeft sinds zijn bezoek aan ons zonnestelsel in 2017 behoorlijk wat vragen opgeroepen. Het had geen coma, zoals kometen, maar wel de langwerpige vorm van een komeetkern. Vreemd was ook dat ‘Oumuamua een traject volgde, dat niet op grond van alleen zwaartekracht verklaard kon worden. Het versnelde enigszins.

Er werden allerlei suggesties gedaan voor ‘Oumuamua’s vreemde traject en voorkomen. Zo was er een wetenschappelijk artikel dat zei dat je niet kon uitsluiten dat het geen buitenaards zonnezeil was. Maar er waren ook serieuzere pogingen om het gedrag van dit interstellaire object te verklaren.

‘Oumuamua’s traject door ons zonnestelsel. (Credits: nagualdesign; Tomruen op Wikimedia, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=64505953)

Een suggestie was dat ‘Oumuamua een “splinter” is geweest van een gefragmenteerde planeet. Een ander artikel stelde voor dat ‘Oumuamua een heel lage dichtheid heeft, nog lager dan die van een sneeuwvlok. Dat zou betekenen dat je weinig uitgassende stoffen nodig hebt om het object enigszins te versnellen. Maar al deze verklaringen hebben toch hun problemen.

Een nieuw artikel bouwt voor op eerder bewijs dat ‘Oumuamua toch een komeet is. Alleen dan een komeet die voor een belangrijk deel uit moleculair waterstof (H2) bestaat. Moleculair waterstof bevriest bij -259.14 °C, ofwel 14 graden boven het absolute nulpunt. Als het sublimeert (van ijs gasvormig wordt), is de pluim daarvan heel moeilijk of niet detecteerbaar met telescopen. Dat zou betekenen dat als het waterstof sublimeerde, dit ‘Oumuamua een onzichtbaar zetje gegeven kan hebben.

Het zou ook de sigaarvorm van ‘Oumuamua kunnen verklaren. De auteurs van dit artikel denken dat het object voor zijn bezoek aan ons zonnestelsel veel groter was, maar dat het door de warmte van de zon snel slonk. En net als bij kometen bleef een langwerpiger object over na de passage. Jammer genoeg werd ‘Oumuamua pas ontdekt toen het het zonnestelsel al verliet. Dit is zeker iets om op te letten als er weer zo’n object ons zonnestelsel benadert.

Hoe de vorm van ‘Oumuamua veranderde bij passage langs ons zonnestelsel

Maar waar komen deze objecten dan vandaan? De auteurs denken dat grote moleculaire wolken in onze Melkweg koud genoeg zijn en voldoende dichtheid hebben om zulke objecten met bevroren waterstof te vormen. Het zou het meest oude materiaal zijn in onze Melkweg. Het zou zeker de moeite waard zijn om zulk materiaal van dichtbij te bekijken, bijvoorbeeld met ESA’s nog te bouwen Comet Interceptor.

Bronnen:

https://www.universetoday.com/146360/interstellar-oumuamua-was-a-dark-hydrogen-iceberg/

https://arxiv.org/pdf/2005.12932.pdf

https://www.nationalgeographic.com/science/2020/04/perplexing-interstellar-object-starts-revealing-its-secrets/

https://www.syfy.com/syfywire/no-oumuamua-is-not-an-alien-spaceship-it-might-be-even-weirder

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/oumuamua-sped-up-as-it-left-the-inner-solar-system-this-might-be-why

Coverfoto: ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser

Asteroïde Ryugu is poreus en mogelijk afkomstig van zeer oud object

De asteroide Ryugu die door de Japanse missie Hayabusa-2 is bezocht, blijkt te bestaan uit zeer primitief materiaal van het begin van ons zonnestelsel. Met een infrarood camera was te zien dat gesteente op het 1 km grote object snel opwarmt als het in de zon komt. Dat wijst erop dat het erg poreus is. Er is zogezegd weinig dat opgewarmd moet worden.

En dat geldt voor de meeste rotsblokken op het oppervlak. Slechts 1 procent blijft kouder, net zoals we gewend zijn bij de meeste meteorieten die op Aarde gevallen zijn. Van koolstofhoudende asteroïden, zoals Ryugu, valt er ook wel eens wat naar Aarde, maar de metingen van Hayabusa 2 laten zien waarom daar zelden iets van op het oppervlak terecht komt. Dat komt omdat rotsen van Ryugu vrij broos zijn. Ze overleven simpelweg de tocht door onze atmosfeer niet.

Met de Duits-Franse MASCOT lander, die Hayabusa-2 afwierp, konden die poreuze rotsen nog eens van dichtbij onderzocht worden. MASCOT had een radiometer bij zich waarmee dit beeld nog eens bevestigd werd.

mascot-investigated-region-on-ryugu.jpeg
Een foto gemaakt door de MASCOT lander. In rood is het gebied wat gemeten is met MASCOT’s radiometer. De gele pijl toont de richting waar het zonlicht vandaan kwam. (Foto: MASCOT/DLR/JAXA)

Toen het zonnestelsel vormde, klonterde stof in de stofschijf samen tot zogenaamde planetisimalen. En daaruit ontstonden de planeten. Wat nu wel duidelijk is, is dat Ryugu is ontstaan uit een oudere asteroïde die vernietigd werd door een inslag. Dat oorspronkelijke object zou wel eens zo’n planetisimaal geweest kunnen zijn.

Hayabusa-2 is ondertussen op weg om monsters van Ryugu af te leveren op Aarde. Wetenschappers zullen blij zijn dit oude materiaal te kunnen onderzoeken. In december moet de capsule met monsters landen in Australië.

Bronnen:

https://www.dlr.de/content/en/articles/news/2020/01/20200316_asteroid-ryugu-likely-link-in-planetary-formation.html

Coverfoto: Hoe we nu denken dat Ryugu is ontstaan. Afbeelding: Okada et al.

Japan gaat monster van Phobos nemen, Psyche missie wordt gelanceerd op een Falcon Heavy

De Japanse regering heeft goedkeuring gegeven voor de start van de Martian Moons eXploration (MMX) missie. En opnieuw betreft het een monstername missie. MMX gaat de manen van Mars, Phobos en Deimos, intensief bestuderen. En daarna landt MMX op Phobos en neemt het een monster van tenminste 10 gram van deze maan. Dat monster wordt daarna naar Aarde gebracht. Duitsland en Frankrijk overwegen nog om een rover mee te sturen.

De lancering van MMX moet in september 2024 plaats vinden. De ruimtesonde arriveert dan in augustus 2025 bij Mars. De missie zal dan drie jaar lang onderzoek doen aan Phobos en Deimos. In september 2029 moet een capsule met Phobos-monsters op Aarde landen.

mmx-news.001.png
Het missieplan van MMX (Afbeelding: JAXA)

Volgens de wetenschappers van de MMX missie zijn de manen van Mars om twee redenen interessant. Zo is nog altijd niet duidelijk of Phobos en Deimos ingevangen asteroïden zijn, of dat ze ontstaan zijn bij een inslag op Mars. Als het asteroïden zijn, dan zijn ze wellicht onderdeel geweest van de populatie rotsblokken die water naar het binnenste van ons zonnestelsel brachten. Als ze ontstonden door een inslag op Mars, dan hebben we met MMX wellicht straks fantastische monsters van de vroege Mars.

Bron:

http://mmx-news.isas.jaxa.jp/?p=1016&lang=en

 

PIA21499_-_Artist's_Concept_of_Psyche_Spacecraft_with_Five-Panel_Array.jpg
NASA’s Psyche missie, die de ijzer-nikkel asteroide 16 Psyche moet gaan bezoeken, gaat gelanceerd worden op een Falcon Heavy raket van SpaceX. De lancering moet plaats vinden in juli 2022. Met Psyche gaan ook twee kleinere satellieten mee. Janus gaat binaire asteroiden bezoeken en ze in beeld brengen. De planning is om in 2026 langs de asteroïden 1991 VG en 1996 FG3 te vliegen. EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers) bestaat uit vier kleine satellieten die het verlies van atmosfeer van Mars in kaart gaan brengen vanuit een hoge baan rond de rode planeet.

Bronnen:

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-awards-launch-services-contract-for-the-psyche-mission

https://www.nasa.gov/feature/small-satellite-concept-finalists-target-moon-mars-and-beyond

D-pTTf5UEAAsISe
Met Chandrayaan-3 gaat India een nieuwe poging doen om op de maan te landen. Chandrayaan-3 wordt een kopie van de maanlander van Chandrayaan-2, met de nodige verbeteringen op basis van lessen van de mislukte landing van Vikram. Omdat nu geen orbiter mee gaat, wordt de missie goedkoper. De lancering staat al in de eerste helft van 2021 gepland.

Bron:

https://timesofindia.indiatimes.com/india/chandrayaan-3-to-be-launched-in-first-half-of-next-year-mos-space-jitendra-singh/articleshow/74481564.cms

 

Coverafbeelding: JAXA

Stofdeeltjes van asteroïde Itokawa blijken bedekt met ijzerhaartjes

Wetenschappers hebben een verrassende ontdekking gedaan aan de monsters van de asteroïde Itokawa die de Japanse missie Hayabusa mee naar Aarde nam in 2010. Deze missie wist minieme stofdeeltjes te verzamelen en die deeltjes zijn al op allerlei manieren onderzocht. Maar een team aan de Friedrich-Schiller-Universität Jena, in Duitsland, ontdekte dat er bij al dat onderzoek iets over het hoofd gezien was. Acht van de tien deeltjes die ze onderzochten blijken bedekt met kleine “haartjes” van ijzerkristallen.

Het team heeft ook achterhaald waar die haartjes vandaan komen. Het is afkomstig van een mineraal genaamd troiliet, dat een verbinding is van ijzer en zwavel. Wanneer je dat mineraal bombardeert met hoog energetische deeltjes van zonnewind, komt het zwavel los en verdampt het. Wat je overhoudt, zijn ijzerkristallen. Ze zijn erg klein: 1/50 van de doorsnee van een haar.

Maar ze groeien wel snel (op astronomische schaal) op asteroïden dichter bij de zon: al na 1000 jaar kun je haartjes van deze grootte krijgen. Aan de grootte en het aantal ijzerhaartjes zou je daarom kunnen achterhalen hoe oud de asteroïde is. Het team zit al met smart te wachten op de monsters twee andere asteroïdenmissies: Hayabusa 2 en NASA’s OSIRIS-REx.

Bronnen:

https://www.uni-jena.de/en/200228_Itokawa_Iron_whiskers.html

https://www.nature.com/articles/s41467-020-14758-3

Coverfoto: Toru Matsumoto

Asteroïde Ryugu heeft een complexe historie achter zich

Hayabusa-2 is sinds afgelopen week op weg naar Aarde met een belangrijke buit: monsters van de asteroïde Ryugu. Maar ook bij Ryugu verrichtte de Japanse missie wetenschap. Het fotografeerde de 860 meter grote asteroïde van alle kanten.

2019_11_13_01-1.jpg

Astronomen zijn vervolgens inslagkraters gaan tellen. Inslagkraters kunnen een hoop zeggen over de geschiedenis van een hemellichaam. Het vinden van alle kraters vinden was wel lastig. Kraters op Ryugu zijn niet zo duidelijk als op bijvoorbeeld de maan. Dat komt omdat Ryugu niet een keiharde rots is, maar eerder een bij elkaar gekomen poreus hoopje puin. En het absorbeert de inslagen van meteorieten daarom vrij goed. En dit laat uiterst vage inslagkraters achter.

2019_11_13_01-2.jpg
Alle 77 gevonden kraters op Ryugu (Kobe University)

Maar er vielen toch wat zaken op. Zo zijn er beduidend meer kraters aan de oostkant van Ryugu, dan aan de westkant. Ook de polen hebben veel minder kraters. Ryugu heeft ook een duidelijke kam over de evenaar en ook de westkant hiervan bevat veel minder kraters.

Vermoed wordt dat Ryugu vroeger veel sneller om zijn as draaide: eens per 3 uur in plaats van de 7,6 uur nu. En daardoor hebben landverschuivingen plaats gevonden richting de westkant. De kraters zijn daardoor bedekt geraakt.

De equatoriale kam is bovendien iets gedraaid ten opzichte van de evenaar. Dit wijst erop dat de polen verplaatst zijn. Dit kan door een inslag gebeurd zijn. Al met al heeft Ryugu een complexe geschiedenis achter de rug. Een geschiedenis waarover we nog veel meer gaan leren als de monsters binnen zijn.

 

Op de dag dat Hayabusa-2 Ryugu verliet was het trouwens 5 jaar geleden sinds de lancering van de missie.

 

Bronnen:

https://www.kobe-u.ac.jp/research_at_kobe_en/NEWS/news/2019_11_27_01.html

https://phys.org/news/2019-11-impact-crater-analysis-ryugu-asteroid.html

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103519303641

Coverfoto: Kobe University

 

Drie mogelijke verklaringen waarom Bennu met rotsdeeltjes gooit

Een verrassende ontdekking dit jaar was dat asteroïde Bennu kleine rotsdeeltjes wegschiet. Een soort pluim van gesteente dus. Deze deeltjes vallen vaak na een tijd weer terug, maar sommigen bereiken ontsnappingssnelheid (wat bij een kleine asteroïde als Bennu niet heel moeilijk is). Deze ontdekking werd gedaan door NASA’s OSIRIS-REx missie die al weer een jaar rond Bennu draait. De vondst was een totale verrassing en de wetenschappers willen dus graag weten hoe dat kan.

Er zijn nu drie mogelijke oorzaken gevonden. Een is dat kleine meteorieten inslaan, waardoor kleine stukjes rots op Bennu losgeschud worden. Optie twee is dat door de enorme verschillen in temperatuur tussen dag en nacht op Bennu scheurtjes ontstaan in rotsen, waarvan deeltjes loskomen. De laatste optie is dat water in rotsgesteente verhit en vrijkomt. OSIRIS-REx heeft al best wat water op Bennu gevonden.

Uiteraard gaat OSIRIS-REx meer onderzoek naar dit fenomeen doen. En in de zomer van volgend jaar gaat de satelliet monsters nemen. De missieplanners zijn bezig een keuze te maken uit vier eerder geselecteerde plaatsen voor monstername. In september 2023 moet OSIRIS-REx hopelijk deze monsters mee gaan terug nemen naar Aarde.

osiris-rex_mid-site_graphic_22.png
De vier mogelijke plaatsen waar OSIRIS-REx een monster gaat nemen. Foto’s: NASA/Goddard/University of Arizona

Bron:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/osiris-rex-explains-bennus-mysterious-particles

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/osiris-rex-in-the-midst-of-site-selection

Coverfoto: NASA/Goddard/University of Arizona

Hayabusa 2 gaat morgen op weg naar huis

De Japanse Hayabusa 2 missie gaat vannacht de asteroïde Ryugu verlaten, na een heel succesvol verblijf. De satelliet liet er vier “rovers” achter. Het wierp een explosief af, dat een krater van 10 meter maakte. Heel waardevol zullen de twee monsters zijn die Hayabusa 2 wist te verkrijgen: een van het oppervlak en een op de plek waar het explosief de bodem onder het oppervlak bloot gelegd had. De monsters bevatten waarschijnlijk koolstof en organische stoffen.

Het was geen eenvoudige missie. De project manager Yuichi Tsuda wilde wel kwijt dat er tijdens de missie tal van technische problemen opgelost moesten worden. En toen Ryugu goed in kaart gebracht was, bleek de asteroïde bezaaid met rotsen. Er was nauwelijks een vlak stuk te bekennen waar geland kon worden. Om monsters te nemen moesten de missieplanners moesten de satelliet met zorg “inparkeren”.

Hayabusa 2 krijgt morgen opdracht om de geringe zwaartekracht van Ryugu vaarwel te zeggen. Volgende maand worden de ionmotoren ontstoken om naar Aarde terug te gaan. Eind volgend jaar komt Hayabusa 2 aan en zal het een capsule met monsters afwerpen. Die moeten dan landen in een zuidelijke woestijn van Australië, al is de Japanse ruimtevaartorganisatie daarover nog in onderhandeling met Australië. De satelliet zelf zal de Aarde voorbij vliegen, mogelijk op weg naar een nieuwe bestemming. Welke dat is, is nog niet besloten.

 

Bron:

https://phys.org/news/2019-11-voyage-home-japan-hayabusa-probe.html

 

Coverafbeelding: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Hygiea is mogelijk de kleinste dwergplaneet van ons zonnestelsel

Asteroide Hygiea in beeld gebracht door de Very Large Telescope in Chili

De Very Large Telescope (VLT) in Chili heeft de asteroïde Hygiea in beeld gebracht met het SPHERE instrument. Hygiea is het vierde grootste object in de asteroïdengordel. Nog nooit hebben we Hygiea in zoveel detail gezien. En Hygiea had twee verrassingen voor ons.

Hygiea werd gezien als de bron van zogenaamde Hygiea familie asteroïden. Astronomen hadden verwacht dat Hygiea een grote inslagkrater zou hedbben die de bron daarvan was. De Hygiea familie heeft bij elkaar een massa vergelijkbaar met een asteroïde van 100 km doorsnede. Met de VLT is nu 95% van het oppervlak van Hygiea in beeld gebracht en zijn geen inslagkraters op Hygiea gevonden die ook maar in de buurt komen van dat volume.

Sterker nog, Hygiea is vrijwel rond. En daarmee voldoet het aan de definitie van een dwergplaneet. Om een dwergplaneet te zijn moet een object rond de zon draaien en genoeg massa en dus zwaartekracht hebben om bolvormig te worden (maar niet zoveel dat er kernfusie plaats vindt). Hygiea is slechts 430 km in doorsnede en zou daarmee de kleinste dwergplaneet van ons zonnestelsel zijn. Ter vergelijking: Ceres is (met een doorsnede van 950 km) ook een dwergplaneet. Vesta is groter dan Hygiea, maar niet bolvormig, en wordt dus vooralsnog niet als dwergplaneet bestempeld.

 

Bronnen:

https://www.eso.org/public/news/eso1918/

Coverfoto: ESO/P. Vernazza et al./MISTRAL algoritme (ONERA/CNRS)

Water kan aangemaakt worden op asteroïden door inslagen en zonnewind

Australische wetenschappers hebben een manier ontdekt waarop asteroïden water kunnen aanmaken. Water was al vaker gedetecteerd op asteroïden. Maar waterijs op het oppervlak van een asteroïde in het binnenste deel van de asteroïdengordel heeft een beperkte tijd voor het sublimeert en verdwijnt. Astronomen denken dat waterijs op een asteroïde op die manier binnen een miljoen jaar wel weg is.

Aangezien asteroïden miljarden jaren bestaan, moet er een mechanisme zijn dat nieuw water aan maakt. Australische wetenschappers besloten een meteoriet in een speciaal gebouwde machine bloot te stellen aan gesimuleerde weersinvloeden in de ruimte: micrometeorieten, zonnewind en kosmische straling. Echte micrometeorieten hadden ze niet om op de meteoriet af te schieten. Ze gebruikten daarvoor laserpulsen.

Wat blijkt is dat de inslag van micrometeorieten de reactie start, waarna zonnewind zorgt dat ongebonden zuurstofatomen reageren met waterstofatomen. Dat levert water op als eindproduct. Dit werkt bij heel lage temperaturen.

Dit is niet alleen een interessante bevinding voor water op asteroïden, maar ook op andere hemellichamen zonder atmosfeer, zoals de maan.

 

Bronnen:

https://news.curtin.edu.au/media-releases/curtin-scientist-helps-discover-how-water-is-regenerated-on-asteroids/

Coverfoto: Asteroïde Bennu, gefotografeerd door OSIRIS-REx. Credits: NASA/Goddard/University of Arizona

Nog een “rover” op asteroïde Ryugu afgezet

De Japanse asteroïdemissie Hayabusa 2 heeft sind vorig jaar allerhande instrumenten op het oppervlak van Ryugu achter gelaten:

  • Twee Minerva-II rovers, eigenlijk een soort koektrommels die over het oppervlak rolden.
  • Een Frans-Duitse robot genaamd MASCOT, ter grootte van een schoenendoos.
  • Diverse “target markers”, reflecterende bolletjes die de ruimtesonde hielpen bij de navigatie.

De Minerva-II rovers en MASCOT hadden als doel om het oppervlak van de asteroïde te verkennen, voordat Hayabusa 2 zelf landde en monsters nam.

Na dit al had Hayabusa 2 nog een Minerva-II rover over (MINERVA-II2). En die is in woensdagavond van 1 km hoogte afgeworpen. Dit nieuws ging bijna onopgemerkt voorbij. Hopelijk krijgen we binnenkort er nog foto’s van te zien. De coverfoto werd door de navigatiecamera van Hayabusa 2 gemaakt.

Na deze succesvolle activiteiten rest Hayabusa 2 alleen nog de weg terug naar Aarde om de verkregen monsters hier te brengen. In december moet de ruimtesonde de motoren starten voor de terugweg.

Bronnen:

Coverfoto: JAXA