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

Verpulverde asteroïde kan klimaat op Aarde beïnvloed hebben

Heeft verpulvering van een asteroïde 466 miljoen jaar geleden invloed gehad op het Aardse klimaat? Dat oppert een Zweedse geoloog, Birger Schmitz, en zijn team. Hij denkt dat stof van die asteroïde reikte tot binnen de baan van de Aarde, waardoor er minder zonlicht onze planeet bereikte. Dat op zijn beurt zou de oorzaak zijn van een explosie van dierlijk leven in de Aardse oceanen, die rond diezelfde periode plaats vondt.

Dat een asteroïde 466 miljoen jaar geleden door een botsing vernietigd was, dat was al bekend dankzij onderzoek aan meteorieten. Modellen kwamen uit om een hemellichaam van ongeveer 150 km doorsnede. Schmitz deed onderzoek in een kalksteengroeve in Zuid-Frankrijk, waarin hij 180 meteorieten en micrometeorieten vond in de gesteentelaag van vlak na de explosie. Dit is aanzienlijk meer dan men in andere perioden aantreft.

Het asteroïdestof zou ervoor gezorgd kunnen hebben dat minder zonlicht het aardoppervlak bereikte. Koeler water kan meer zuurstof opnemen, wat vervolgens door leven gebruikt werd. Ook zouden de poolkappen aanvriezen, wat zorgt voor een verlaagd zeeniveau. Dat zorgt voor meer afzonderlijke zeeën, waarin diverser leven zich afzonderlijk van elkaar kan ontwikkelen. We weten dat in dezelfde tijd het zeeniveau daalde, dus ook dat zou mooi bij deze hypothese aansluiten. De eerste koraalriffen ontstonden in deze periode. Trilobieten werden groter en er was voor het eerst een roofdier met tentakels, zogenaamde nautiloidea (inktvissen met een spiraalvormige schelp).

Om meer bewijs te vinden, moet hetzelfde onderzoek wel op meer plaatsen op Aarde gedaan worden. En dat is Schmitz dan ook van plan. Hij heeft een plek in China op het oog. Misschien kan hij dan bevestiging vinden dat 466 miljoen jaar geleden ongelofelijke regens van vallende sterren hebben plaatsgehad op Aarde (jammer dat er niemand voldoende geëvolueerd was om het ten volle kunnen waarderen).

Bronnen:

https://www.sciencemag.org/news/2019/09/veil-dust-ancient-asteroid-breakup-may-have-cooled-earth

https://www.theguardian.com/science/2019/sep/18/dust-cloud-sparked-explosion-in-primitive-life-on-earth-say-scientists

https://www.researchgate.net/publication/334519474_The_micrometeorite_flux_to_Earth_during_Frasnian-Famennian_transition_reconstructed_in_the_Coumiac_GSSP_section_France

Coverafbeelding: NASA/JPL-Caltech

 

Onderzoekers vinden water in deeltjes van asteroïde Itokawa

Hoeveel kun je leren van een paar stofdeeltjes van een asteroïde die half zo groot als de doorsnede van een menselijke haar zijn? Verrassend veel toch, zolang je ze in Aardse laboratoria kunt onderzoeken. De Japanse missie Hayabusa (voorganger van Hayabusa 2) bracht in 2010 stofdeeltjes van de asteroïde Itokawa naar Aarde. Vijf van die stofdeeltjes werden “uitgeleend” aan de Arizona State University. Wetenschappers daar hebben achterhaald dat er in twee van de deeltjes water zit.

Dit is een verrassing. Uit eerder onderzoek bleek dat Itokawa flink wat te verduren heeft gehad. Het ontstond uit puin dat vrijkwam van een botsing in de asteroïdengordel 1,4 miljard jaar na de vorming van de zon. Bij die en andere botsingen kwam veel warmte vrij. Die warmte zou water compleet hebben kunnen doen verdampen.

Maar de onderzoekers vonden water in pyroxeen kristallen. Wetenschappelijk is dit zeer interessant, want dit kan helpen bij de onopgeloste puzzel waar het water van onze oceanen vandaan komt. Het water dat gevonden is in deze deeltjes heeft dezelfde samenstelling, qua isotopen, als water op Aarde. Het team denkt dat asteroïden zoals Itokawa de helft van het water op Aarde geleverd zouden kunnen hebben.

5cc95e29570d5.jpg
De onderzoekers van Arizona State University Maitrayee Bose (links) en Ziliang Jin (rechts) bij het Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometer (NanoSIMS) instrument dat ze gebruikt hebben om dit onderzoek te doen. (Foto: M. Bose)

 

Bronnen:

https://asunow.asu.edu/20190501-discoveries-asu-researchers-find-water-in-asteroid-itokawa-samples

https://advances.sciencemag.org/content/5/5/eaav8106

Credits coverafbeelding: Credit: Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), bewerkt door Z. Jin en M. Bose

China wil asteroïde en komeet bezoeken

Zoals ik afgelopen zaterdag in mijn presentatie “Het ontstaan van ons zonnestelsel” vertelde, interesseren astronomen zich de laatste jaren erg in kleine objecten zoals asteroïden en kometen. Het materiaal waaruit ze bestaan is vrijwel onveranderd sinds het zonnestelsel vormde. Niet voor niets zijn er op dit moment twee ruimtesondes bij asteroïden om er monsters van te nemen en die terug te brengen naar Aarde (Hayabusa 2 en OSIRIS-REx). Ook China wil in de toekomst een monster nemen van een asteroïde.

De Chinese ruimtevaartorganisatie (CNSA) wil in 2022 een missie sturen naar de asteroïde 469219 Kamoʻoalewa (of 2016HO3). Dit is een 41 meter grote “quasi-satelliet” van de Aarde: Kamoʻoalewa verblijft soms in een hoefijzervormige baan bij de Aarde. De Aarde heeft vijf van zulke begeleiders. Kamoʻoalewa zal de kleinste asteroïde zijn die ooit bezocht is. China heeft buitenlandse wetenschappelijke instituten gevraagd om instrumenten voor te stellen voor het onderzoek. Er zouden eventueel ook kleine landers mee kunnen.

De missie moet ook monsters gaan nemen die naar Aarde gebracht wordt in 2024. Daarna zal het doorgaan naar komeet 133P/Elst–Pizarro. Dit is een object in de asteroïdengordel die lijkt aan de ene kant op een asteroïde, maar het heeft ook een komeetachtige staart gehad. ESA had eerder een missie ontworpen om dit object te bezoeken, maar deze werd uiteindelijk niet geselecteerd.

 

Bronnen:

https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=47991.0

https://www.space.com/china-asteroid-sample-return-comet-mission-2022.html

http://www.xinhuanet.com/english/2019-04/18/c_137988625.htm

Coverafbeelding: NASA/JPL

Inslag op Ryugu gelukt en waargenomen

Vannacht heeft Hayabusa 2 met succes een impactor laten inslaan op de asteroïde Ryugu. Ook heeft een kleine camera, genaamd DCAM3, de beelden hiervan doorgegeven.

Deze camera werd door Hayabasa 2 achter gelaten zodat het de inslag kon fotograferen, terwijl het moederschip zelf veilig aan de andere kant van van Ryugu zat.

 

Bronnen:

http://www.planetary.org/blogs/jason-davis/hayabusa2-safe-after-sci.html

Ryugu krijgt op 5 april een inslag te voorduren (en ander nieuws).

Er was een hoop nieuws over asteroïden deze week dankzij presentaties van onder andere het Hayabusa 2 team tijdens de Lunar and Planetary Science Conference in The Woodlands, Texas. Een verrassing was de dichtheid van het 900 meter grote object: 1,2 g/cm3. Dat is vreemd. Ga maar na: water heeft een dichtheid van 1 g/cm3, rotsgesteente zit rond de 2 a 4 g/cm3. Hayabusa 2 heeft gevonden dat Ryugu bijna geen water bevat. Dus hoe kom je dan tot zo’n lage dichtheid? Het antwoord is dat Ryugu heel poreus moet zijn, meer dan 50%.

Misschien komen we meer over die porositeit te weten als Hayabusa 2 haar impactor gaat afwerpen. Dit is een 2 kg zwaar object dat op 5 april een krater moet gaan slaan in het oppervlak. De Japanse ruimtemissie gaat dit doen om oudere lagen van Ryugu te kunnen onderzoeken die nooit zijn bloot gesteld aan de zon of andere straling. Zodra het projectiel afgeworpen is, maakt de ruimtesonde zich uit de voeten. Terwijl het zich uit de voeten maakt naar de andere kant van Ryugu, maakt het wel videobeelden van de inslag.

Hoe groot de krater wordt, hangt af van hoe sterk of zacht de bodem is. Als de bodem zacht is, kan de krater 10 meter breed en 1 meter diep zijn. Hayabusa 2 blijft een paar weken aan de andere kant van de asteroïde, om niet geraakt te worden door rondvliegend puin. Het oorspronkelijke plan was om daarna af te dalen naar de krater en een tweede monster te nemen. Maar voorlopig zijn die plannen geschrapt. Hayabusa 2 moet eind 2019 vertrekken om monsters van Ryugu op Aarde te brengen.

De Hayabusa 2 wetenschappers vertelden verder dat ze vermoeden dat Ryugu opgebouwd is uit puin van een van twee mogelijke asteroïden: 142 Polana of 495 Eulalia. De monsters die Hayabusa 2 afgelopen februari verkregen heeft, gaan helpen om uit te wijzen welke van de twee het is.

Tijdens een van de presentaties werd ook deze landingvideo getoond. De verstoring op het oppervlak is vrij groot. Te zien is hoe grote stenen (50 cm – 1 meter!) opzij geschoven worden.

 

Nog een video waarin te zien is hoe Hayabusa 2 navigeerde voor de landing.

 

Bronnen:

https://phys.org/news/2019-03-hayabusa2-ingredients-life-early-solar.html

https://phys.org/news/2019-03-japan-crater-asteroid-underground-samples.html

http://science.sciencemag.org/content/early/2019/03/18/science.aav8032

Bennu heeft pluimen en tijdelijke satellieten

NASA’s asteroïde orbiter OSIRIS-REx had een grote verrassing vandaag tijdens de Lunar and Planetary Science Conference. De asteroïde Bennu, waar OSIRIS-REx rond draait, spuwt pluimen met deeltjes. Sommige deeltjes bleven een tijd rond Bennu draaien als satellieten, voor ze terugvielen op het oppervlak. Volgens Dante Lauretta, hoofdonderzoeker van OSIRIS-REx, is het een van de grootste verrassing in zijn carrière.

Net als de asteroïde Ryugu, waar Hayabusa 2 rond draait, heeft Bennu veel meer rotsen dan verwacht. De originele schatting was gemaakt op basis van de manier waarop Bennu warmte vasthoudt en in het donker weer afkoelt. Als OSIRIS-REx volgend jaar gaat landen om een monster te nemen, zal deze landing heel precies uitgevoerd worden.

Bennus-Boulder-and-Limb-from-Detailed-Survey-20190307.png
Het oppervlak van Bennu, gefotografeerd van 5 km afstand met de PolyCam camera. De lichter gekleurde rots linksonder van het midden is 7,4 meter groot.

OSIRIS-REx heeft ook een verandering in rotatie die bekend staat als het Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP) effect. De ongelijkmatige verwarming en afkoeling terwijl Bennu in het zonlicht roteert, zorgt voor een afwijking in rotatiesnelheid. Hierdoor neemt de rotatietijd van Bennu elke 100 jaar met ongeveer een seconde af.

2019-02-25_regolith_image_compilation.png
Veel succes met het vinden van een parkeerplaats op Bennu. De linkerfoto is 180 meter breed. De close-ups zijn 31 meter breed. De donkere rots in de foto rechtsonder is 15 meter breed.

 

Bronnen:

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-mission-reveals-asteroid-has-big-surprises

https://www.asteroidmission.org/?attachment_id=15551#main