Después de que la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA llegara al asteroide Bennu, un descubrimiento inesperado por el equipo científico de la misión reveló que el asteroide podría estar activo o descargar constantemente partículas al espacio. El examen en curso de Bennu, y su muestra que finalmente será devuelta a la Tierra, podría arrojar luz sobre por qué está ocurriendo este fenómeno intrigante.

El equipo de OSIRIS-REx observó por primera vez la expulsión de partículas en las imágenes capturadas por las cámaras de navegación de la nave espacial tomadas el pasado 6 de Enero, justo una semana después de que la nave espacial entrase en su primera órbita alrededor de Bennu. A primera vista, las partículas parecían ser estrellas detrás del asteroide, pero en un examen más detallado, el equipo se dio cuenta de que el asteroide estaba expulsando material de su superficie. Después de concluir que estas partículas no comprometen la seguridad de la nave espacial, la misión comenzó observaciones dedicadas a documentar completamente la actividad.

"Entre las muchas sorpresas de Bennu, las expulsiones de partículas despertaron nuestra curiosidad, y hemos pasado los últimos meses investigando este misterio", dijo Dante Lauretta, investigador principal de OSIRIS-REx en la Universidad de Arizona, Tucson. "Esta es una gran oportunidad para ampliar nuestro conocimiento sobre cómo se comportan los asteroides".

Después de estudiar los resultados de las observaciones, el equipo de la misión publicó sus hallazgos en un artículo publicado en Science el 6 de Diciembre. El equipo observó los tres eventos de eyección de partículas más grandes el 6 y 19 de Enero y el 11 de Febrero, y concluyó que los eventos se originaron de diferentes lugares en la superficie de Bennu. El primer evento se originó en el hemisferio sur, y el segundo y tercer eventos ocurrieron cerca del ecuador. Los tres eventos tuvieron lugar al final de la tarde en Bennu.

El equipo descubrió que, después de la expulsión de la superficie del asteroide, las partículas orbitaron brevemente a Bennu y cayeron de regreso a su superficie o escaparon de Bennu al espacio. Las partículas observadas viajaron hasta 3 metros por segundo, y midieron desde un tamaño inferior a 2,54 centímetros hasta 10 centímetros. Se observaron aproximadamente 200 partículas durante el evento más grande, que tuvo lugar el 6 de Enero.

El equipo investigó una amplia variedad de posibles mecanismos que pueden haber causado los eventos de eyección, y redujo la lista a tres candidatos: impactos de meteoritos, fracturas por estrés térmico y liberación de vapor de agua.

Los impactos de meteoritos son comunes en el vecindario del espacio profundo de Bennu, y es posible que estos pequeños fragmentos de roca espacial estén golpeando a Bennu donde OSIRIS-REx no lo observa, sacudiendo partículas sueltas con el impulso de su impacto.

El equipo también determinó que la fractura térmica es otra explicación razonable. Las temperaturas de la superficie de Bennu varían drásticamente durante su período de rotación de 4.3 horas. Aunque hace mucho frío durante las horas nocturnas, la superficie del asteroide se calienta significativamente a media tarde, que es cuando ocurrieron los tres eventos principales. Como resultado de este cambio de temperatura, las rocas pueden comenzar a agrietarse y romperse, y eventualmente las partículas podrían ser expulsadas de la superficie. Este ciclo se conoce como fractura por estrés térmico.

La liberación de agua también puede explicar la actividad del asteroide. Cuando las arcillas cerradas con agua de Bennu se calientan, el agua podría comenzar a liberarse y crear presión. Es posible que a medida que se acumula presión en las grietas y los poros de las rocas donde se libera el agua absorbida, la superficie podría agitarse y provocar la erupción de partículas.

Pero la naturaleza no siempre permite explicaciones simples. "Podría ser que esté en juego más de uno de estos posibles mecanismos", dijo Steve Chesley, autor del artículo y científico investigador principal del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "Por ejemplo, la fractura térmica podría estar cortando el material de superficie en pedazos pequeños, lo que hace que sea mucho más fácil para los impactos de meteoritos lanzar piedras al espacio ".

Si la fractura térmica, los impactos de meteoritos, o ambos, son de hecho las causas de estos eventos de eyección, entonces este fenómeno probablemente esté ocurriendo en todos los asteroides pequeños, ya que todos experimentan estos mecanismos. Sin embargo, si la liberación de agua es la causa de estos eventos de eyección, entonces este fenómeno sería específico de los asteroides con minerales que contienen agua, como Bennu.

La actividad de Bennu podría entenderse mejor cuando se recoja una muestra y se traiga de regreso a la Tierra para su estudio. Muchas de las partículas expulsadas son lo suficientemente pequeñas como para ser recolectadas por el mecanismo de muestreo de la nave espacial, lo que significa que la muestra devuelta puede contener algo de material que fue expulsado y devuelto a la superficie de Bennu. Determinar que una partícula en concreto ha sido expulsada y devuelta a Bennu podría ser una hazaña científica similar a encontrar una aguja en un pajar. El material devuelto a la Tierra desde Bennu, sin embargo, seguramente aumentará nuestra comprensión de los asteroides y las formas en que son diferentes y similares.

La recolección de muestras está programada para el verano de 2020, y la muestra regresará a la Tierra en Septiembre de 2023.