Naar de content

Planetoïde Bennu blijkt een puinhoop

Landing wordt een uitdaging vanwege grote rotsblokken

NASA/OSIRIS-REx spacecraft via publiek domein

Het oppervlak van planetoïde Bennu is met honderd miljoen tot een miljard jaar veel ouder dan verwacht. Verder bevat het water én waarschijnlijk organisch materiaal. Dat ontdekte de ruimtesonde OSIRIS-REx. Uiteindelijk moet de robot een stukje Bennu naar de aarde brengen.

Honderden miljoenen jaren trekt Bennu al rondjes om de zon, zo ongeveer tussen de aarde en Mars. En dan is daar eind 2018 opeens die kleine elektronische ‘bromvlieg’. Het is de ruimtesonde OSIRIS-REx, dat staat voor – hou je vast – Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security- Regolith Explorer. In 2023 brengt de sonde als het goed is een stukje van Bennu naar de aarde voor onderzoek, maar eerst doet het vanaf een kleine twee kilometer afstand onderzoek naar de vorm en samenstelling van de ongeveer 500 meter grote planetoïde.

De eerste resultaten duiden op de aanwezigheid van gehydrateerde mineralen (gesteentes met daarin opgesloten watermoleculen) en waarschijnlijk sporen van organische moleculen. Dat is niet erg opzienbarend, het werd al eerder gevonden. Verrassender is de structuur van het oppervlak. Dat is bezaaid met grote rotsblokken en lijkt oude inslagkraters te bevatten. Bennu is wellicht een veel ouder puzzelstukje dan verwacht en kan wetenschappers veel vertellen over de lange ontstaansgeschiedenis van ons zonnestelsel. De resultaten worden deze week in verschillende wetenschappelijke tijdschriften, waaronder Nature, gepubliceerd.

Puinhoop

Bennu (of officieel ’101955 Bennu’) komt vrijwel zeker uit de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter. De planetoïde blijkt een verzameling van puin te zijn die door de zwaartekracht losjes aan elkaar hangt. Bennu heeft een lage dichtheid met binnenin waarschijnlijk veel holtes. Het bouwmateriaal van Bennu bestaat waarschijnlijk uit brokstukken van botsingen tussen objecten in de planetoïdengordel.

Maar op dit moment zit Bennu níet meer in de planetoïdengordel. De relatief kleine planetoïde is er waarschijnlijk ergens in de afgelopen miljard jaar uitgegooid, door bijvoorbeeld een botsing. Nu ligt de baan van Bennu ongeveer tussen die van de aarde en Mars.

De baan planetoïde Bennu ruwweg tussen die van de aarde en Mars.

 Roel van der Heijden voor NEMO Kennislink

Dit is waar de modellen voor het oppervlak van Bennu stuklopen. Eenmaal buiten de gordel zouden planetoïden veel meer ‘slijten’, onder andere door de zwaartekracht van planeten waar ze dichtbij komen en de sterke temperatuurwisselingen in de binnendelen van het zonnestelsel. Deze invloeden zouden oude oppervlaktesporen zoals inslagkraters binnen zo’n tien miljoen jaar volledig wissen. Bennu lijkt juist bedekt met veel kraters en grote rotsblokken die duiden op een leeftijd van honderd miljoen tot een miljard jaar. De wetenschappers geven overigens toe dat er veel onzekerheden kleven aan een leeftijdbepaling op basis van kraters.

Een beeld van de aarde bij nacht.

De donkere kant van de aarde.

 NASA Goddard Space Flight Center via CC BY 2.0
Rakelings langs de aarde

Bennu is een zogenoemde aardscheerder. Eens in de zoveel tijd komt de planetoïde dichtbij onze planeet. In 2060 scheert Bennu op zo’n 750.000 kilometer langs de aarde, ongeveer twee keer de afstand tot de maan. Deze ‘ontmoeting’ verandert Bennu’s baan een beetje en zorgt voor wat onzekerheid in de voorspellingen voor het treffen in de eeuw daarna, want ook in 2135, 2175 en 2196 komt Bennu dichtbij. Bij die laatste ontmoeting zou de kans op een inslag 1 op 11.000 zijn, dat is relatief hoog. Zou Bennu de aarde ooit raken, dan wordt het een flinke knal. Dat wordt een explosie die al gauw zo’n honderd keer krachtiger is dan die van de zwaarste kernbom ooit.

Waterdrager

Naar de precieze geschiedenis van Bennu zal het waarschijnlijk gissen blijven, maar planetoïden intrigeren wetenschappers mateloos. Dit soort hemellichamen speelden misschien een rol op aarde door er via inslagen miljarden jaren geleden water en organisch materiaal te bezorgen. Dat zijn de ingrediënten voor de oersoep, waaruit uiteindelijk het leven kroop.

Ook de onderzoekers van de Bennu-publicaties suggereren dat planetoïden zoals Bennu miljarden jaren geleden de ‘waterdragers’ voor de aarde waren. Maar die theorie wordt inmiddels ingehaald door metingen van verschillende ruimtesondes. “Van kometen werd eerst ook gedacht dat ze water op aarde brachten. Maar de Europese Rosetta-sonde liet zien dat het water van komeet 67P anders is dan dat op aarde”, zegt Daphne Stam, universitair hoofddocent planeetwetenschappen van de Technische Universiteit Delft. “Ook planetoïden lijken niet echt nodig te zijn geweest voor het water in de oceanen. De laatste jaren ontstaat er langzaam consensus onder wetenschappers dat de jonge aarde na vorming zelf genoeg water kon vasthouden in een hete atmosfeer.”

Moeilijke landing

De analyse van de exacte samenstelling van Bennu zal gebeuren in een laboratorium op aarde. Volgend jaar daalt OSIRIS-REx af naar de planetoïde en schept materiaal op met een robotarm. De Amerikanen hopen uiteindelijk tussen de zestig gram en twee kilogram materiaal mee te nemen. Dat wordt in een speciale container in 2023 op aarde bezorgd.

Zo ziet een landing op een planetoïde eruit. Vorige maand nam de Japanse ruimtesonde Hayabusa2 een monster van de planetoïde 162173 Ryugu. Na nog een poging wordt het verzamelde materiaal in 2020 op aarde bezorgd voor onderzoek.

Die landing wordt uitdagend, schrijven de onderzoekers. Ze hoopten op uitgestrekte vlakten van fijn zand, maar kregen een met grote rotsblokken bezaaid landschap. Sommige van die rotsen zijn tientallen meters groot. Daartussen moet OSIRIS-Rex straks een plekje vinden om wat materiaal te verzamelen. De wetenschappers hebben inmiddels een handjevol plekken op het oog.

Zo’n monster is volgens Stam cruciaal voor gedetailleerd onderzoek. Een ruimtesonde kan geen uitgebreid laboratorium meenemen en het is lastig om de monsters in gewichtloosheid en volledig robotisch van experiment naar experiment te verplaatsen. Stam hoopt uiteindelijk op een mooie chemische vondst op Bennu. “Als er echt complexe organische moleculen aanwezig zijn, bijvoorbeeld bouwstenen van aminozuren, dan wordt het interessant. Dat betekent misschien dat deze bouwstenen van het leven relatief makkelijk ontstaan.”

Bronnen
  • Lauretta D. et al., The unexpected surface of asteroid (101955) Bennu, Nature (19 maart 2019), DOI:10.1038/s41586-019-1033-6
  • Walsh K. et al., Craters, boulders and regolith of (101955) Bennu indicative of an old and dynamic surface, Nature Geoscience (19 maart 2019), DOI:10.1038/s41561-019-0326-6
  • Hamilton V. et al., Evidence for widespread hydrated minerals on asteroid (101955) Bennu, Nature Astronomy (19 maart 2019), DOI:10.1038/s41550-019-0722-2
  • DellaGiustina D. et al., Properties of rubble-pile asteroid (101955) Bennu from OSIRIS-REx imaging and thermal analysis, Nature Astronomy (19 maart 2019), DOI:10.1038/s41550-019-0731-1
  • Barnouin O. et al., Shape of (101955) Bennu indicative of a rubble pile with internal stiffness, Nature Geoscience (19 maart 2019), DOI:10.1038/s41561-019-0330-x
  • Scheeres D. et al., The dynamic geophysical environment of (101955) Bennu based on OSIRIS-REx measurements, Nature Astronomy (19 maart 2019), DOI:10.1038/s41550-019-0721-3
  • Hergenrother C. et al., The operational environment and rotational acceleration of asteroid (101955) Bennu from OSIRIS-REx observations, Nature Communications (19 maart 2019), DOI:10.1038/s41467-019-09213-x
ReactiesReageer