NASA’nın OSIRIS-REx misyonunun en büyük sürprizlerinden biri, hedef asteroit Bennu’nun, Dünya merkezli cihazlardan daha önce yapılan gözlemlerin işaret ettiği pürüzsüz yamalardan birkaçının bulunduğu, büyük kayalarla kaplı pürüzlü, engebeli bir dünya olduğu ortaya çıktı.
Misyonun örnek fiziksel ve termal analiz çalışma grubuna liderlik eden Arizona Üniversitesi’nin Tucson’daki Ay ve Gezegen Laboratuvarı’ndan bilim adamı Andrew Ryan, “OSIRIS-REx 2018’de Bennu’ya ulaştığında gördüklerimiz bizi şaşırttı” dedi. “Bazı kayalar bekliyorduk, ancak en azından toplanması kolay, daha pürüzsüz, daha ince regolit içeren bazı büyük bölgelerin olmasını bekliyorduk. Bunun yerine, hepsi kayalardan ibaretmiş gibi görünüyordu ve bir süreliğine kafamızı kaşıyorduk.”
Özellikle kafa karıştırıcı olan, 2007 yılında NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu tarafından yapılan ve düşük termal ataleti ölçen gözlemlerdi; bu, Dünya’daki bir kumsal gibi, güneş ışığına girip çıkarken yüzeyi hızla ısınan ve soğuyan bir asteroitin göstergesiydi. Bu, OSIRIS-REx’in vardığında bulduğu, daha çok beton bloklar gibi davranan ve Güneş battıktan çok sonra bile ısıyı saçan çok sayıda büyük kayayla çelişiyordu.
OSIRIS-REx uzay aracının asteroitteki araştırma kampanyası sırasında topladığı veriler olası bir açıklamaya işaret ediyor: Kayalar beklenenden çok daha gözenekli olabilir. Örnekler Dünya’ya teslim edildikten sonra araştırmacılar bunu daha ayrıntılı olarak araştırabildiler.
Ryan’ın ekibi Bennu’nun yüzeyinden toplanan kaya parçacıklarını çeşitli laboratuvar analiz teknikleri kullanarak inceledi. Yayınlanan bir çalışmada Doğa İletişimi yazarlar, kayaların gerçekten de gözlemlenen ısı kaybının bir kısmını açıklayabilecek kadar gözenekli olduğunu, ancak tamamını değil. Aksine, kayaların çoğunun geniş çatlak ağlarıyla dolu olduğu ortaya çıktı.
Çatlakların asteroitin yüzeyinin ısı kaybetmesinin nedeni olup olmadığını test etmek için Japonya’daki Nagoya Üniversitesi’nden bir ekip, kilitleme termografisi kullanarak Bennu örnek materyalini analiz etti. Bu lazer tabanlı teknik, araştırmacıların numunenin yüzeyinde küçük bir noktaya vurmasına ve dalgaların bir gölet boyunca nasıl hareket ettiğine benzer şekilde ısının bu noktadan nasıl yayıldığını ölçmesine olanak tanıyor.
Ryan, “İşte o zaman işler gerçekten ilginç hale geldi” dedi. “Laboratuvar örneklerinde ölçülen termal ataletin, uzay aracının cihazlarının kaydettiklerinden çok daha yüksek olduğu ortaya çıktı; bu, OSIRIS-REx’in ortak misyonu JAXA’nın (Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı) ekibi tarafından elde edilen benzer bulguları yansıtıyordu. Hayabusa-2.”
Malzemenin asteroitteki büyük kayalarda nasıl davranacağına dair anlamlı tahminlerde bulunmak için ekibin, küçük örnek parçacıklarla elde edilen ölçümleri büyütmenin bir yolunu bulması gerekiyordu.
NASA’nın Houston’daki Johnson Uzay Merkezi’ndeki ekip üyeleri, bir torpido gözü kullanarak örnek parçacıklarını koruyucu nitrojen atmosferi altında hava geçirmez kaplarda kapattılar ve ardından bunları X-ışını bilgisayarlı tomografi veya XCT taramaları yapabilecekleri bir laboratuvara aktardılar. Bir parçacık tarandıktan sonra torpido gözüne geri döndü.
NASA Johnson Astromateryal Araştırma ve Keşif Bilimi bölümünde OSIRIS-REx örnek küratörü ve çalışmanın ortak yazarlarından biri olan Nicole Lunning, “Örnek kendi ‘uzay giysisine’ giriyor, CT taramasından geçiyor ve ardından bozulmamış ortamına geri dönüyor, üstelik karasal ortama herhangi bir maruz kalmadan.” dedi. “İçindeki kayanın şeklini ve iç yapısını görselleştirmek için bu hava geçirmez kapların içinden görüntü alabiliyoruz.”
Çalışmanın ortak yazarı ve NASA Johnson X-ışını bilimcisi Scott Eckley, “X-ışını bilgisayarlı tomografisi, bir nesnenin içine zarar vermeden üç boyutlu olarak bakmamızı sağlıyor” dedi.
Andrew Ryan
Arizona Üniversitesi Ay ve Gezegen Laboratuvarı’ndaki bilim adamı
Bu şekilde haritalandıktan sonra, örnek parçacığın şekli ve iç kısmının kalıcı bir 3 boyutlu dijital arşivi oluşturulur ve veriler halka açık bir veritabanına girilir. Ryan’ın ekibi, ısı akışını ve termal ataleti modelleyen bilgisayar simülasyonları için X-ışını CT tarama verilerini kullandı. Kaya boyutuna ölçeklendirildiğinde termal atalet sonuçları, uzay aracının asteroitte ölçtüğü sonuçlarla uyumluydu.
Bilim insanları bir zamanlar Bennu kayalarının son derece gözenekli ve kabarık, hatta süngerimsi olmasını beklerken, numune analizi beklenmedik bir şeyi ortaya çıkardı.
Ryan, “Onların da gerçekten çatlak olduğu ortaya çıktı ve bulmacanın eksik parçası da buydu” dedi.
Laurel, Maryland’deki Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı’ndan bir bilim adamı ve makalenin ikinci yazarı Ron Ballouz, bu çalışmanın, bilim adamlarının bir asteroitin yapısını Dünya’dan görülen termal özelliklerine dayanarak yorumlama şeklini değiştirdiğini söyledi.
Ballouz, “Sonunda, bir asteroitin termal özelliklerine ilişkin teleskop gözlemlerine ilişkin anlayışımızı, aynı asteroitten alınan bu örnekleri analiz ederek temellendirebiliriz” dedi.
NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi, OSIRIS-REx için genel görev yönetimi, sistem mühendisliği ve güvenlik ve görev güvencesi sağladı. Tucson’daki Arizona Üniversitesi’nden Dante Lauretta baş araştırmacıdır. Üniversite, bilim ekibine ve misyonun bilimsel gözlem planlamasına ve veri işlemesine liderlik eder. Littleton, Colorado’daki Lockheed Martin Space, uzay aracını inşa etti ve uçuş operasyonlarını sağladı. Goddard ve KinetX Aerospace, OSIRIS-REx uzay aracının navigasyonundan sorumluydu. OSIRIS-REx’in küratörlüğü NASA’nın Houston’daki Johnson Uzay Merkezi’nde gerçekleşiyor. Bu görevdeki uluslararası ortaklıklar arasında CSA’nın (Kanada Uzay Ajansı) OSIRIS-REx Lazer Altimetre cihazı ve JAXA’nın (Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı) Hayabusa2 misyonuyla asteroit örnek bilimi işbirliği yer alıyor. OSIRIS-REx, NASA’nın Alabama, Huntsville’deki Marshall Uzay Uçuş Merkezi tarafından, ajansın Washington’daki Bilim Misyon Müdürlüğü için yönetilen, NASA’nın Yeni Sınırlar Programındaki üçüncü görevdir.
kaydeden Daniel Stolte
Arizona Üniversitesi
OSIRIS-REx misyonu hakkında daha fazla bilgi için şu adresi ziyaret edin:
https://www.nasa.gov/osiris-rex
Karen Fox / Molly Wasser
Genel merkez, Washington
202-285-5155 / 240-419-1732
[email protected] / [email protected]
Victoria Segovia
Johnson Uzay Merkezi, Houston
281-483-5111
[email protected]
Source link
