Bennu

Video palasten lentoradoista erään tapahtuman jälkeen.

Bennun vuorokausi – eli aika jona se pyörähtää kerran akselinsa ympäri – kestää 4,3 tuntia. Se on riittävän pitkä aika jotta pinnan lämpötila vaihtelee merkittävästi. Varjon kylmyydestä suoraan päivänpaisteeseen joutuva pinta-aines lämpölaajenee, mikä aiheuttanee kivissä ja lohkareissa suuria sisäisiä jännityksiä. Tutkijoiden mukaan kiviaineksen "laukaisu" avaruuteen saattaakin tapahtua jos jännitys johtaa suuren lohkareen halkeamiseen.

Prosessia saattaa tehostaa myös veden sublimoituminen.

Bennun pinta koostuu osaksi hienojakoisista verkkosilikaateista, joiden rakenteessa on myös vettä. Kun tuo aines kuumenee, vesi saattaa alkaa kiehumaan ja aiheuttaa paineen nousua pienissä rakosissa. Myös tämä prosessi voi johtaa spontaaneihin räjähdyksiin Bennun kivissä.

Kuva: Bennun pintaa. Yläoikealla oleva lohkare on n. 15 m korkea.

Tutkijoiden mukaan monet pienemmät "laukaisut" lienevät toissijaisia. Etenkin sellaisten tapausten, jotka sattuvat yöaikaan, uumoillaan johtuvan pinnalle takaisin putoavista heittelekivistä. Törmäykset sinkoavat lisää materiaa ylös.

Tutkijat eivät kuitenkaan voineet sulkea pois tavallisia mutta satunnaisia meteoroiditörmäyksiä. Moisia kappaleita sattuu Bennun kiertoradalle varmasti.

Bennu ei varmastikaan ole ainut asteroidi, jolla tällaista tapahtuu. Yleisyys kuitenkin riippuu siitä, mikä prosessi tarkalleen sinkoaa kiviä ylös.

Lämpötilamuutokset saattavat murentaa kiviä pienemmiksi murskeeksi, mikä helpottaisi satunnaisia meteoroiditörmäyksiä nostamaan pikkukiviä avaruuteen. Moinen prosessi toistuisi aivan kaikilla pienillä asteroideilla.

Jos kyse taas on lähinnä veden aiheuttamasta rakojen paineennoususta, pikkukiviä voi odottaa löytyvän ainoastaan niiden asteroidien ympäriltä, joiden mineraaleissa on merkittävästi vettä mukana.

OSIRIS-REx kartoittaa tällä hetkellä Bennun pintaa. Laitteen lopullinen tarkoitus on kuitenkin tuoda Maahan 60–2000 grammaa Bennun pintamateriaalia. Näytteenoton on määrä tapahtua ensi kesänä. Paluumatka alkaa maaliskuussa 2021 ja näytteiden on tarkoitus olla Maassa syyskuussa 2023.

Hyvällä tuurilla näytteeseen sattuu mukaan myös avaruuteen sinkoutuneita ja takaisin pinnalle pudonneita kiviä. Niiden tunnistaminen voi tosin olla hankalaa.

Bennu kiertää Aurinkoa elliptisellä radalla, joka hipoo sekä Maan että Marsin ratoja. Se on myös yksi niistä harvoista asteroideista, joille on määritetty aivan todellinen törmäysuhka.

Nykytietojen mukaan Bennu saattaa törmätä Maahan ensi vuosisadan loppupuolella (vuosina 2175–2199). Osuessaan Bennu synnyttäisi noin 4,5-kilometrisen kraatterin ja tuhoaisi kaiken kymmenien kilometrien säteeltä. Törmäysenergia vastaisi runsasta 1100 megatonnia TNT:tä.

Törmäysuhka on kuitenkin vain 1/2700, eli alle 0,04 prosenttia. On siis runsaan 99,96 prosentin todennäköisyys ettei se osu Maahan - ainakaan tuolla aikavälillä.

Bennu on nimetty muinaisen Egyptin myyttisen jumallinnun mukaan. Lintu kuvataan usein harmaahaikarana, ja edustaa Aurinkoa, luomista ja uudelleensyntymistä.

Lähteet: Lauretta ja kumpp.: "Episodes of particle ejection from the surface of the active asteroid (101955) Bennu" (Science 2019, maksumuurin takana); Jet Propulsion Laboratoryn tiedote

101955 Bennu, eli 1999 RQ₃₆, on hiilipitoinen Apollo-ryhmään kuuluva pikkuplaneetta, jonka LINEAR-taivaankartoitushanke löysi syyskuussa 1999. Nimensä asteroidi sai egyptiläisen mytologian Bennu-linnulta, joka esiintyi tarinoissa yleensä Auringon, luomisen ja uudelleensyntymän yhteydessä. Virallisesti nimi on lyhenne sanoista "Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer".

OSIRIS-REx on tutkinut jo jonkin aikaa kauempaa Bennua ja joulukuun 16. päivänä se teki jo lähiohituksen, jonka aikana se tuli vain noin seitsemän kilometrin etäisyydelle asteroidin pinnasta.

Tähän mennessä kuvista on voitu nähdä millainen Bennun pinta yleisesti ottaen on: se on epätasaista ja pienten kivien peittämää. Pinnalla on vain yksi suurempi yksityiskohta, etelänavan tuntumassa oleva noin 50-metrinen kivenmurikka.

OSIRIS-REx laukaistiin matkaan syyskuussa 2016 ja sen tarkoituksena on paitsi tutkia ja kuvata Bennua, niin myös tuoda siitä näyte Maahan.

Tarkoituksena on pinnan kartoittamisen ja Bennun massajakautuman määrittämisen jälkeen lähestyä pintaa siten, että luotaimen näytteenottotorvi voisi ottaa näytteen kesällä 2020.

Suunnitelman mukaan luotain lähtee sen jälkeen kohti Maata ja saapuu tänne näyte laskeutumiskapselin sisälle hermeettisesti pakattuna syyskuussa 2023.

Bennu on pienin koskaan läheltä tutkittu Aurinkokunnan pienkappale. Kuva näyttää kuinka suuria ovat suhteellisesti aiemmat tutkitut kohteet.

Virhetulkinnan alkuperä on epäselvä, mutta se löytyy jo ainakin yhden tutkimukseen osallistuneen instituutin omasta uutisesta.

Se on hyvä muistutus siitä mitä faktantarkistus tarkoittaa. Mutta kun mehukkaan jutun sisältävä sensaatiopallo lähtee pyörimään, sen kasvua on vaikea estää.

Törmäysuhka vuonna 2135 on tarkoituksella tekaistu ja teoreettinen.

Tutkimuksen lähtökohtana oli radan pieni tuunaus, jolla asteroidi saatiin törmäämään paperilla. Realistinen skenaario ei paljoa poikkea todellisista luvuista. Itse tutkimuksen pihvi on sitten siinä, kuinka tuo leikkitörmäys voitaisiin estää.

Uutisoitu 1:2700 todennäköisyyskin on väärin ymmärretty. Se kun ei tarkoita vain yhden vaan kaikkien mahdollisten törmäysskenaarioiden yhteenlaskettua todennäköisyyttä.

Törmäysuhka on todellinen – mutta paljon myöhemmin ja epätodennäköisemmin

Bennu ohittaa Maan vuosittain 24.-25. päivä syyskuuta. Joku näistä kerroista kuitenkin todella saattaa jäädä sen viimeiseksi. Eeeeerittäin pienellä todennäköisyydellä.

Asteroidin rataa on laskettu tarkasti eteenpäin vuoteen 2200 asti. Ajanjakson viimeisinä vuosina saattaa jo osua, kertoo Nasan Sentry-sivusto.

Aikaisin mallinnettu törmäysmahdollisuus on vasta 2175, todennäköisyydellä 1:25 000 (eli 10 % aiemmin uutisoidusta). Jos se ei osu tuolloin, myöhemminkin on mahdollista, mutta vieläkin epätodennäköisemmin. Esimerkiksi vuoden 2199 mäjähdyksen mahdollisuudet ovat jo 1:10 mrd.

Epävarmuus tulee lähinnä Bennun rakenteesta, jota ei tietystikään tunneta aivan tarkasti. Siksi sen liikkeidenkin tarkkuus huononee mitä kauemmas tulevaisuuteen mennään.

Jos Bennu joskus todella törmäisi, vapautunut energia vastaisi noin 1150 megatonnia TNT:tä. Se olisi lähes puolitoista kertaa voimakkaampi kuin historian suurin tunnettu räjähdys, Tamboran tulivuorenpurkaus.

Suurin koskaan räjäytetty ydinpommi (Tzar bomba, n. 50 MT)  olisi siihen verrattuna pieni pöhäys.

Bennun törmäyksessä syntyisi yli nelikilometrinen ja vajaat puoli kilometriä syvä monttu. Hieman pienempi mutta paljon syvempi kuin Vaasan kupeessa sijaitseva Söderfjärden.

Nasan tekemässä grafiikassa Bennu näyttää dramaattisen suurelta, vaikka se on tavallinen asteroidi. Kosmisesti ihmisen tekemät rakennelmat ovat aika pieniä.

Bennu ei ole varsinaisesti millään tavalla erikoinen kappale, vaan vain yksi tuhansista Maan radan läheltä viilettävistä ja mahdollisesti vaarallisista asteroideista. Bennu kuitenkin kiinnostaa, sillä avaruusluotain OSIRIS-REx saapuu sen luo tämän vuoden elokuussa. Laitteen on tarkoitus ensin kartoittaa asteroidin pinta tarkkaan ja lopuksi lähettää siitä pölynäyte takaisin Maahan.

Bennun (oikealta nimeltään 101955 Bennu) oletetaan olevan hiilikondriittinen kappale Aurinkokunnan alkuajoilta. Sen läpimitta on 472-512 metriä ja massa 70-88 miljoonaa tonnia. Tutkamittausten perusteella se on jotakuinkin pyöreähkö kasa kivimurskaletta.

Nasa ja monet muut ovat tehneet jo pitkään erilaisia tutkimuksia mahdollisista tavoista torjua asteroidien ja komeettojen mahdollisia törmäyksiä maapalloon, ja esimerkiksi Bennun tutkiminen tulee edelleen auttamaan tässä. 

Lue lisää: Barbee ja kumpp. (2018)  (maksumuurin takana)

Määritelmän mukaan Discovery-sarjan lentojen hinta tulee olla alle 450 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria laukaisu mukaan luettuna. Alkuperäisen määritelmän mukaan niiden tuli toimia ainakin kolmen vuoden ajan, joskin monet ovat ylittäneet tämän määräajan ja nyt valitut lennot kestävät päälle vuosikymmenen.

Juuri hetki sitten julkistetut kaksi lentoa on valittu 28 erilaisen ehdotuksen joukosta ja valintaa on tehty kolmen vuoden ajan. Syyskuussa 2015 Nasa julkisti viisi kandidaattia, joita on sen jälkeen viilattu paremmiksi ja nyt näistä tehtiin lopullinen valinta.

Yhden sijaan Nasa valitsi kaksi varsin samankaltaista, mutta samalla toisiaan täydentävää lentoa.

Psyche on luotain, jonka tehtävänä on tutkia tarkasti asteroidia, joka on antanut lennolle nimensä. 16Psyche on halkaisijaltaan noin 210 km oleva pikkuplaneetta, joka koostuu lähes kokonaan metalleista. Arvioiden mukaan sen metallipitoisuus on 90 %. 

Sen tutkiminen auttaa ymmärtämään paitsi planeettojen syntyä, koska se on todennäköisesti samankaltainen kuin kiviplaneettojen ytimet, ja lisäksi sen avulla voidaan saada oppia siitä, miten asteroidien metalleja voitaisiin saada hyötykäyttöön.

Psyche-luotain aiotaan laukaista avaruuteen lokakuussa 2023 ja se päässee perille vuonna 2030. Matkallaan se tekee Maan ohilennon vuonna 2024 ja Marsin vuonna 2025

Toinen valittu lento on nimeltään Lucy. Se lähtee puolestaan tutkimaan niin sanottuja troijalaisia asteroideja, Jupiterin radalla planeetan edellä ja sen jälkeen olevia pikkuplaneettoja. 

Lucy voidaan tehdä suhteellisen halvalla, koska sen havaintolaitteina käytetään Pluto-luotain New Horizonsin ja Bunnu-asteroidia kohti lentävän OSIRIS-REX -luotaimen varalaitteita. 

Lucyn kohteiksi on alustavasti suunniteltu mm. asteroideja 3548 Eurybates, 21900 Orus, 11351 Leucus ja 617 Patroclus sekä sitä kiertäviä Menoetiusia ja 52246 Donaldjohansonia.

Luotain on tarkoitus lähettää matkaan lokakuussa 2021 ja sen lento kestänee vuoteen 2033 saakka.

Kolme muuta loppukisassa ollutta luotaintiimiä joutuvat nyt nielemään tappion karvaan kalkin. Näitä olivat pieniä asteroideja tutkimaan suunniteltu infrapunateleskooppi NEOCam (Near Earth Object Camera) sekä kaksi Venukseen suunnattua lentoa: DAVINCI olisi laskeutunut Venuksen paksun kaasukehän läpi ja tutkinut sitä ainakin 63 minuutin ajan, ja VERITAS olisi kartoittanut tutkallaan Venusta aikaisempaa paljon paremmin ja tarkemmin.