När Japans rymdskepp Hayabusa 2 anlände till asteroiden Ryugu i juni 2018 bar det med sig fyra små rovers. Hayabusa 2 är främst ett exempel på återvändande-uppdrag, men JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) skickade rovers för att utforska asteroidens yta och lära sig så mycket de kunde av sitt besök. Det finns inte heller någon garanti för att provet kommer att lyckas.
De valde Ryugu eftersom asteroiden klassificeras som en primitiv kolhaltig asteroid. Denna typ av asteroid är ett önskvärt mål eftersom det representerar det primära materialet som bildade kropparna i vårt solsystem. Det är också ganska nära jorden.
Urvalet från Ryugu, som kommer till jorden i december 2020, är det stora vetenskapliga priset från detta uppdrag. Att analysera det i jordbaserade laboratorier kommer att berätta för oss mycket mer än rymdfarkoster kan. Men roverna som landade på Ryugu yta har redan avslöjat mycket om Ryugu.
En av de fyra rovers som reste som en del av Hayabusa 2-uppdraget är MASCOT, eller Mobile Asteroid Surface Scout. MASCOT utvecklades för uppdraget av det tyska flyg- och rymdcentret (DLR) och det franska rymdbyrån CNES. MASCOT: s uppdrag varade bara i 17 timmar, och under den tiden lyckades den eftersträva sina mål: att mäta den småskaliga strukturen, distributionen och strukturen i regoliten.
"Med MASCOT har vi skrivit ett litet kapitel i rymdhistorien med våra japanska och franska kollegor."
Hansjörg Dittus, DLR: s styrelseledamot för rymdforskning och teknik.
I en artikel publicerad i Science presenterar forskare bevis från MASCOT som belyser Ryugu struktur. Uppsatsen har titeln "Bilder från ytan på asteroiden Ryugu visar stenar som liknar kolhaltiga kondritmeteoriter." Studiens huvudförfattare är Ralf Jaumann, forskare från DLR Institute of Planetary Research.
MASCOT var en ovanlig rover-design. Den distribuerades från endast 41 meter ovanför Ryugu och beskrivs som en tumlande tärning för hur den landade. Efter att ha hamnat till ett stopp, använde den sin inre fjäderarm för att hoppa till en ny plats. MASCOT hade inga hjul.
DLR-forskare kunde spåra MASCOTs väg längs ytan av Ryugu genom att undersöka bilderna som den tog.
MASCOTs bilder visar två typer av stenar, båda mörka. De reflekterar mindre än 4,5% av solljus, liknande kol. Typ 1 är mörkast med skrynkliga, blomkålliknande ytor. Typ 2 är något ljusare, med skarpa kanter och släta, sprickade ytor. Dessa bilder och andra mått karaktäriserar Ryugu som en ”rubbhög” med mycket liten sammanhållning.
Bilderna från MAScam, kameran på skopackstorleken, visar små ljusa fläckar inne i klipporna på Ryugu. Detta liknar de äldsta och sällsynta typerna av meteoriter som kallas kolhaltiga kondriter.
Denna klass av meteorit är bland de äldsta stenarna i solsystemet och är rester från bildandet av de första kropparna runt den unga solen. De är vetenskapligt viktiga eftersom de håller ledtrådar om solsystemets ursprung, ledtrådar som är nästan omöjliga att hitta på jorden.
Det är inte bara MASCOT-bilder som har upptäckt Ryugu: s gödselstapel. Andra experiment har visat att Ryugu inte är särskilt tät. Den genomsnittliga densiteten är 1,2 gram per cc, vilket bara är lite tätare än vattenis. Men eftersom asteroiden består av olika storlekar med två olika natur, betyder det att den troligen är full av håligheter. Som ett resultat är Ryugu förmodligen en ganska bräcklig kropp.
Det verkar bestå av två typer av stenar och stenblock, och ingenting annat. Och de två bergarterna är jämnt fördelade på asteroidens yta. Enligt Jaumann antyder detta två möjliga ursprung för asteroiden.
”Först,” förklarar Jaumann i ett pressmeddelande, ”Ryugu kunde ha bildats efter kollisionen mellan två kroppar gjorda av olika material. Som ett resultat skulle det ha gått sönder, innan fragmenten samlades under påverkan av tyngdkraften för att bilda en ny kropp bestående av de två olika bergarterna. Alternativt kan Ryugu vara resterna av en enda kropp vars inre zoner hade olika temperatur- och tryckförhållanden, vilket resulterade i bildandet av två bergarter. ”
Det verkar som om det inte finns något damm på Ryugu heller, ett något överraskande resultat för Jaumann och andra teammedlemmar. Denna brist på damm antyder andra, komplexa geofysiska egenskaper, enligt Jaumann. Denna brist på damm liknar asteroiden Itokawa, som Hayabusa 2: s föregångare Hayabusa besökte.
”Ryuguas hela yta är full av stenblock, men vi har inte upptäckt damm någonstans. Den borde finnas närvarande, på grund av bombardemanget av asteroiden av mikrometeoriter under miljarder år och deras väderkraftseffekt. Eftersom asteroiden har mycket låg tyngdkraft - bara en sextiotal av det som upplevs på jordens yta - har dammet antingen försvunnit i håligheterna på asteroiden eller rymt ut i rymden. Detta ger en indikation på de komplexa geofysiska processer som förekommer på ytan av denna lilla asteroid. "
Ryugu är en Asteroid nära jord (NEA) och dess närhet till Jorden är en av anledningarna till att JAXA valde den för uppdraget Hayabusa 2. Även om Ryugu själv förmodligen inte utgör något hot mot jorden, kan förståelse av det hjälpa oss att förbereda oss bättre för andra NEA som kan hota jorden i framtiden.
I ett pressmeddelande undrade Ralf Jaumann hur det skulle se ut om en asteroid som liknar Ryugu närmade sig Jorden. ”Om Ryugu eller en annan liknande asteroid någonsin skulle komma farligt nära Jorden och ett försök måste göras för att avleda den, skulle detta behöva göras med stor omsorg. I händelse av att den påverkades med stor kraft skulle hela asteroiden, som väger ungefär en halv miljard ton, bryta upp i många fragment. Då skulle många enskilda delar som väger flera ton påverka jorden, säger Jaumann.
Alla ögon är på den återvändande delen av Hayabusa 2: s uppdrag nu. Det har framgångsrikt samlats in både yt- och underyteprov och de når jorden i december 2020. Men MASCOT är också en viktig del av uppdraget och MASCOT-teamet är stolta över vad de har åstadkommit.
”Utvärderingen av MASCOT-experimenten ger mycket intressanta resultat. För mig är det fascinerande att se vad denna lilla högteknologiska ruta har uppnått på Ryugu, en asteroid 300 miljoner kilometer från jorden, ”säger Hansjörg Dittus, DLR: s styrelseledamot för rymdforskning och teknik. "Med MASCOT har vi skrivit ett litet kapitel i rymdhistorien med våra japanska och franska kollegor."
Mer:
- Forskningsdokument: Bilder från ytan på asteroiden Ryugu visar stenar som liknar kolhaltiga kondritmeteoriter
- Wikipedia: 162173 Ryugu
- JAXA: Hayabusa 2
- DLR-pressmeddelande: Asteroiden i närheten av jorden Ryugu - en ömtålig kosmisk "spillhög
