Фото: University of Arizona
Астероид Бенну покрыт камнями и огромными валунами. И теперь, когда космический корабль OSIRIS-REx внимательно изучает эти камни, исследователи могут увидеть нечто удивительное для безвоздушного тела: камни имеют крошечные трещины и разломы.
Причина?
Скорее всего, трещины вызваны большими колебаниями температуры: солнечный свет нагревает камни днем, а затем быстро охлаждается ночью. Этот процесс происходит быстро и часто, поскольку Бенну делает один полный оборот вокруг своей оси каждые 4,3 часа.
«Это первый раз, когда доказательство этого процесса, называемого термическим разрывом, было обнаружено на объекте без атмосферы», - говорит Джейми Моларо из Института планетарных наук в Тусоне, Аризона. Моларо - ведущий автор статьи, опубликованной сегодня в Nature Communications. «Это один из кусочков головоломки, который говорит нам, какой была поверхность, и какой она будет через миллионы лет».
На Земле основной причиной растрескивания камней является выветривание. Дождевая вода может просочиться в небольшие разломы или трещины в скале, и если температура падает ниже нуля, вода превращается в лед и расширяется, заставляя трещины расширяться.
На Бенну нет атмосферы. Однако перепады температур могут иметь аналогичный эффект. Каждый раз, когда камень подвергается изменению температуры, поверхность будет расширяться или сжиматься. А поскольку камень является плохим проводником тепла, поверхность камня будет расширяться или сжиматься больше, чем его центр. Это приведет к образованию трещин от напряжения на поверхности породы.
Особенности отслаивания на скале (а) и на валунах (b-f) с различными размерами и расположением на астероиде Бенну по снимкам, снятым космическим кораблем OSIRIS-REX. Яркий купол на горизонте панели (а) представляет собой валун за отшелушивающей скалой. Фото: NASA/Goddard/University of Arizona.
«Как и любой другой процесс выветривания, термический разрыв приводит к эволюции валунов и планетарных поверхностей с течением времени - от изменения формы и размера отдельных валунов до разрушения стенок кратера», - сказал главный исследователь Данте Лоретта из Университета Аризоны, Тусон. «Как быстро это происходит относительно других процессов выветривания, говорит нам о том как быстро изменилась поверхность».
Ученые считают, что термический разрыв может быть важным процессом выветривания на безвоздушных объектах, таких как астероиды, потому что очень многие испытывают чрезвычайную разницу температур между днем и ночью.
Дневные максимумы на Бенну могут достигать приблизительно 400 градусов Кельвина (260 градусов по Фаренгейту), а ночные минимумы резко падают до 200 градусов Кельвина (-100 градусов по Фаренгейту).
Трещины в скалах Бенну довольно малы, и их трудно увидеть, особенно до того, как OSIRIS-REx начал выполнять полеты над астероидом в непосредственной близости, готовясь к приземлению на поверхность в октябре 2020 года для сбора образцов. Но в течение последних нескольких месяцев космический корабль опустился в пределах 75 метров от поверхности Бенну. OSIRIS-REx снимает первичные и резервные участки, чтобы получить фотографии с высоким разрешением для подготовки к части сбора образцов миссии.