Onduidelijk is nog wat ervoor zorgt dat het materiaal aan het oppervlak van de planetoïde kan ontsnappen.

Een jaar geleden kwam ruimtesonde OSIRIS-REx aan bij planetoïde Bennu. En de sonde was er nog maar net toen deze iets opmerkelijks observeerde: Bennu slingerde materiaal weg. En bijna twee weken later deed de planetoïde het weer. Om het bijna een maand later nog eens te doen. En elke keer ontsnapte het materiaal – waarvan de omvang uiteenliep van 2,5 tot 10 centimeter groot – vanaf een andere locatie aan het oppervlak van Bennu. “Het maakte ons nieuwsgierig en we hebben dit mysterie de laatste maanden onderzocht,” vertelt onderzoeker Dante Lauretta. De resultaten van dat onderzoek verschijnen vandaag in het blad Science.

Beschrijving
In hun studie beschrijven de onderzoekers allereerst de uitstoot van het materiaal. Zoals gezegd heeft OSIRIS Rex dat de planetoïde drie keer materiaal zien spugen. De eerste keer gebeurde dat op het zuidelijk halfrond. De tweede en derde keer in een gebied nabij de evenaar. Alledrie de keren vond de activiteit plaats tegen het eind van de middag (op Bennu).


Het materiaal dat Bennu de lucht in slingerde, had een snelheid tot wel 3 meter per seconde. Zodra het materiaal los was gekomen van Bennu, waren er twee opties: of het cirkelde korte tijd om Bennu heen om vervolgens weer op het oppervlak te vallen. Of het ontsnapte echt aan de planetoïde en verdween in de ruimte.

De oorzaak
Grote vraag is natuurlijk wat er precies toe leidt dat dit materiaal zich losmaakt van Bennu. De onderzoekers hebben de meest uiteenlopende oorzaken onderzocht, maar zijn er niet in geslaagd om dé oorzaak aan te wijzen. Er zijn in dit stadium nog drie mogelijke processen die tot de uitstoot van materiaal kunnen leiden. Zo zou een meteorietinslag de boosdoener kunnen zijn. In de omgeving van Bennu zijn talloze meteoroïden te vinden en het is goed mogelijk dat deze kleine ruimtesteentjes Bennu zo af en toe – buiten het zicht van OSIRIS-REx – raken en daarbij losliggend materiaal op laten spatten. Een andere mogelijkheid is dat het opvliegen van materiaal het gevolg is van wat onderzoekers ‘thermische spanningsbreuken’ noemen. Terwijl Bennu in iets meer dan 4 uur tijd om zijn as draait, varieert de oppervlaktetemperatuur enorm; waar het oppervlak ’s nachts extreem koud is, warmt het in de middag behoorlijk op. Die temperatuurschommelingen kunnen ertoe leiden dat gesteenten op Bennu scheuren of uiteenvallen, waarbij materiaal loskomt. Het feit dat OSIRIS-REx de deeltjes elke keer tegen het eind van de middag zag vrijkomen, lijkt voor deze oorzaak te pleiten. De derde en laatste mogelijk oorzaak is het vrijkomen van waterdamp. Op Bennu is water te vinden dat opgesloten zit in klei en zich onder invloed van hogere temperaturen mogelijk door scheuren en gaten een weg naar buiten kan banen, en daarbij materiaal mee naar boven voert.


Dit filmpje laat de koers zien van materiaal dat loskomt van het oppervlak van Bennu. Sommige keien vallen terug. Anderen ontsnappen, de ruimte in.


Combinatie
Onduidelijk is dus nog welke van deze drie processen daadwerkelijk op Bennu speelt en aan het ontsnappen van materiaal ten grondslag ligt. De onderzoekers kunnen bovendien niet uitsluiten dat het om een combinatie van deze processen gaat. “Zo kan het bijvoorbeeld zijn dat thermische spanning het oppervlaktemateriaal in kleine stukjes hakt, waarna keitjes tijdens meteorietinslagen gemakkelijker kunnen worden weggeslingerd,” stelt onderzoeker Steve Chesley.

Andere planetoïden
Het onderzoek vertelt ons niet alleen meer over Bennu – die dus veranderlijker is dan gedacht – maar mogelijk ook over andere planetoïden. Want als thermische spanning of meteorietinslagen – of een combinatie daarvan – aan de uitstoot van materiaal ten grondslag ligt, dan mag je verwachten dat alle kleine planetoïden in zekere mate materiaal wegslingeren. Als water de boosdoener is, zou je verwachten dat alleen op specifieke waterdragende planetoïden zien.

De onderzoekers hopen dat vervolgonderzoek kan uitwijzen hoe de keitjes zich losmaken van Bennu. En anders kunnen mogelijk de monsters die OSIRIS-REx volgend jaar op Bennu gaat verzamelen en in 2023 op aarde aflevert, meer duidelijkheid scheppen. Onderzoekers sluiten zelfs niet uit dat OSIRIS-REx – met een beetje geluk – tijdens het verzamelen van dat monster ook wat van dat weggeslingerde materiaal meepikt.