Kleine asteroïden zijn waarschijnlijk jong

[univers]

Het inslagexperiment dat twee jaar geleden door de Japanse Hayabusa2-missie op de asteroïde Ryugu werd uitgevoerd, resulteerde in een onverwacht grote krater. Met behulp van simulaties is een team onder leiding van de Universiteit van Bern en het National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS er onlangs in geslaagd nieuwe inzichten uit het experiment te halen met betrekking tot de vorming en ontwikkeling van asteroïden. Deze inzichten zijn ook belangrijk voor de DART-missie van NASA.

Het Hayabusa2-ruimtevaartuig is ontwikkeld om de geschiedenis van de asteroïde Ryugu te bestuderen en verzamelde monsters en bracht ze terug naar de aarde voor laboratoriumanalyse. De deelnemers aan het project zijn Dr. Martin Jutzi en Dr. Sabina Raducan, beiden van het Physical Institute van de Universiteit van Bern, Department for Space Research and Planetology (WP), en zijn lid van het National Centre of Competence in Research (NCCR) PlanetS . Onder hun leiding heeft het team in een studie die onlangs is gepubliceerd in Nature Communications, nieuwe bevindingen gepresenteerd over de vorming en ontwikkeling van asteroïden.


Hoogtekaart van de inslagkrater die het projectiel van ruimtesonde Hayabusa2 op planetoïde Ryugu heeft veroorzaakt. (M. Arakawa et al.)

Regels voor de ontwikkeling van kraters helpen bij het dateren van asteroïden
Om de kenmerken van asteroïden te onderzoeken, werd tijdens de ruimtemissie Hayabusa2 een Small Carry-on Impactor afgevuurd op het oppervlak van de asteroïde Ryugu. “De krater veroorzaakt door de inslag was veel groter dan verwacht. Daarom hebben we geprobeerd de resultaten van de inslag op Ryugu te reproduceren met behulp van simulaties, om na te gaan welke eigenschappen het materiaal moet hebben op het oppervlak van de asteroïde”, legt Martin Jutzi uit.

De aard en de grootte van een inslagkrater op een asteroïde wordt door verschillende factoren beïnvloed. Ten eerste door de specifieke kenmerken van het projectiel en ten tweede door de kenmerken van de asteroïde, bijvoorbeeld de sterkte of zwaartekracht. "De grootte en aard van de krater die het gevolg is van de inslag, kan leiden tot een directe diagnose van de materiaalkenmerken en de structuur van de asteroïde nabij het oppervlak", legt Jutzi uit. De studie van het kratervormingsproces heeft daarom belangrijke implicaties voor het begrip van de geologische en geofysische ontwikkeling van asteroïden.

"Tot nu toe is de manier waarop de vorming van kraters werkt bij lage zwaartekracht grotendeels onontgonnen gebleven. Dit komt omdat de omstandigheden van de inslag niet kunnen worden gesimuleerd in laboratoriumexperimenten op aarde”, legt Sabina Raducan uit, die het project samen met Martin Jutzi leidt. De onderzoekers laten zien dat de asteroïde waarschijnlijk een zeer losse interne structuur heeft en alleen bij elkaar wordt gehouden door zeer kleine cohesiekrachten en zwaartekrachtinteracties. "Op basis van deze omstandigheden kunnen we onze numerieke simulaties gebruiken om de uitkomst van de impact op Ryugu te reproduceren", legt Raducan uit.

De relaties tussen de kenmerken van de projectielen en de grootte van de krater die uit de resultaten zijn afgeleid, geven aan dat de oppervlakken van kleine asteroïden erg jong moeten zijn. “Onze resultaten laten ook zien dat lage cohesie een significante invloed kan hebben op kratervorming. Op Ryugu zijn er verschillende geologische oppervlakte-eenheden die verschillende leeftijden hebben. Dit kan te wijten zijn aan de invloed van cohesie”, voegt Jutzi toe.

Belangrijke bevindingen voor DART
Het werk van Jutzi en Raducan is ook belangrijk voor de “Double Asteroid Redirection Test” (DART)-missie van NASA, waaraan ook de wetenschappers deelnemen. DART is de eerste volledige test ter wereld met betrekking tot planetaire verdediging tegen de mogelijke impact van asteroïden op aarde. Op 27 september 2022 stortte een ruimtesonde als onderdeel van de DART-missie in op de asteroïde Dimorphos om de asteroïde uit zijn baan af te buigen. “De bevindingen van de simulaties voor de impact op Ryugu helpen ook bij het analyseren van de resultaten van de DART-missie”, legt Jutzi uit. “We zijn bezig om de nieuw ontwikkelde modellen toe te passen op DART om inzicht te krijgen in de kenmerken van Dimorphos. Onze eerste simulaties zien er veelbelovend uit”, voegt Raducan toe.

https://www.unibe.ch/news/media_news/me ... x_eng.html