Este mosaico de Bennu se creó utilizando observaciones realizadas por la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA que estuvo muy cerca del asteroide durante más de dos años. Crédito: NASA/Goddard/Universidad de Arizona
En un estudio publicado hoy (11 de agosto de 2021), NASA Los investigadores utilizaron datos de seguimiento de precisión de Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer de la agencia (OSIRIS-REx) para comprender mejor los movimientos del asteroide potencialmente peligroso Bennu hasta el año 2300, reduciendo significativamente las incertidumbres relacionadas con su órbita futura y mejorando la capacidad de los científicos para determinar la probabilidad de impacto total y predecir las órbitas de otros asteroides.
El estudio, titulado "Efemérides y evaluación de peligros para el asteroide cercano a la Tierra (101955) Bennu basado en datos de OSIRIS-REx", se publicó en la revista Icarus.
"La misión de Defensa Planetaria de la NASA es encontrar y monitorear asteroides y cometas que pueden acercarse a la Tierra y pueden representar un peligro para nuestro planeta", dijo Kelly Fast, gerente de programa del Programa de Observación de Objetos Cercanos a la Tierra en la Sede de la NASA en Washington. “Llevamos a cabo este esfuerzo a través de estudios astronómicos continuos que recopilan datos para descubrir objetos previamente desconocidos y refinar nuestros modelos orbitales para ellos. La misión OSIRIS-REx ha brindado una oportunidad extraordinaria para refinar y probar estos modelos, ayudándonos a predecir mejor dónde estará Bennu cuando se acerque a la Tierra dentro de más de un siglo ”.
En 2135, el asteroide Bennu se acercará a la Tierra. Aunque el objeto cercano a la Tierra no representará un peligro para nuestro planeta en ese momento, los científicos deben comprender la trayectoria exacta de Bennu durante ese encuentro para predecir cómo la gravedad de la Tierra alterará la trayectoria del asteroide alrededor del Sol y afectará el peligro del impacto de la Tierra. .
Usando la Red de Espacio Profundo de la NASA y modelos informáticos de última generación, los científicos pudieron reducir significativamente las incertidumbres en la órbita de Bennu, determinando que su probabilidad de impacto total hasta el año 2300 es de aproximadamente 1 en 1,750 (o 0.057%). Los investigadores también pudieron identificar el 24 de septiembre de 2182 como la fecha única más significativa en términos de un impacto potencial, con una probabilidad de impacto de 1 en 2,700 (o alrededor del 0.037%).
Crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA
Aunque las posibilidades de que golpee la Tierra son muy bajas, Bennu sigue siendo uno de los dos asteroides conocidos más peligrosos de nuestro sistema solar, junto con otro asteroide llamado 1950 DA.
Antes de partir de Bennu el 10 de mayo de 2021, OSIRIS-REx pasó más de dos años muy cerca del asteroide, reuniendo información sobre su tamaño (tiene aproximadamente un tercio de milla o 500 metros de ancho), forma, masa, y composición, mientras monitorea su giro y trayectoria orbital. La nave espacial también recogió una muestra de roca y polvo de la superficie del asteroide, que entregará a la Tierra el 24 de septiembre de 2023 para una mayor investigación científica.
“Los datos de OSIRIS-REx nos brindan información mucho más precisa, podemos probar los límites de nuestros modelos y calcular la trayectoria futura de Bennu con un alto grado de certeza hasta 2135”, dijo el líder del estudio, Davide Farnocchia, del Centro para Near Earth Object Studies (CNEOS), que es administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. "Nunca antes habíamos modelado la trayectoria de un asteroide con esta precisión".
Ojo de cerradura gravitacional
Las mediciones de precisión en Bennu ayudan a determinar mejor cómo evolucionará la órbita del asteroide con el tiempo y si pasará a través de un "ojo de cerradura gravitacional" durante su aproximación cercana de 2135. Estos ojos de cerradura son áreas en el espacio que pondrían a Bennu en un camino hacia un futuro impacto con la Tierra si el asteroide pasara a través de ellos en ciertos momentos, debido al efecto de la atracción gravitatoria de la Tierra.
Para calcular exactamente dónde estará el asteroide durante su aproximación cercana de 2135, y si podría pasar a través de un ojo de cerradura gravitacional, Farnocchia y su equipo evaluaron varios tipos de pequeñas fuerzas que pueden afectar al asteroide mientras orbita el Sol. Incluso la fuerza más pequeña puede desviar significativamente su trayectoria orbital con el tiempo, lo que hace que pase a través de un ojo de la cerradura o lo pierda por completo.
Entre esas fuerzas, el calor del sol juega un papel crucial. Cuando un asteroide viaja alrededor del Sol, la luz solar calienta su lado diurno. Debido a que el asteroide gira, la superficie calentada girará y se enfriará cuando ingrese al lado nocturno. A medida que se enfría, la superficie libera energía infrarroja, que genera una pequeña cantidad de empuje sobre el asteroide, un fenómeno llamado efecto Yarkovsky. En períodos de tiempo cortos, este empuje es minúsculo, pero durante períodos prolongados, el efecto sobre la posición del asteroide se acumula y puede desempeñar un papel importante en el cambio de trayectoria de un asteroide.
“El efecto Yarkovsky actuará en todos los asteroides de todos los tamaños, y aunque se ha medido para una pequeña fracción de la población de asteroides desde lejos, OSIRIS-REx nos dio la primera oportunidad de medirlo en detalle mientras Bennu viajaba alrededor del Sol. ”, dijo Steve Chesley, científico investigador sénior de JPL y co-investigador del estudio. “El efecto sobre Bennu es equivalente al peso de tres uvas que actúan constantemente sobre el asteroide: pequeño, sí, pero significativo al determinar las posibilidades futuras de impacto de Bennu durante las décadas y los siglos venideros”.
El equipo también consideró muchas otras fuerzas perturbadoras, incluida la gravedad del Sol, los planetas, sus lunas y más de otros 300 asteroides, el arrastre causado por el polvo interplanetario, la presión del viento solar y los eventos de eyección de partículas de Bennu. . Los investigadores incluso evaluaron la fuerza que ejerció OSIRIS-REx al realizar su evento de recolección de muestras Touch-And-Go (TAG) el 20 de octubre de 2020, para ver si podría haber alterado ligeramente la órbita de Bennu, lo que finalmente confirmó estimaciones anteriores de que el evento TAG había un efecto insignificante.
“La fuerza ejercida sobre la superficie de Bennu durante el evento TAG fue pequeña incluso en comparación con los efectos de otras fuerzas pequeñas consideradas”, dijo Rich Burns, gerente de proyecto OSIRIS-REx en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "TAG no alteró la probabilidad de que Bennu impacte la Tierra".
Pequeño riesgo, gran ganancia
Aunque una probabilidad de impacto del 0.057 % hasta el año 2300 y una probabilidad de impacto del 0.037 % el 24 de septiembre de 2182 son bajas, este estudio destaca el papel crucial que desempeñaron las operaciones de OSIRIS-REx en la caracterización precisa de la órbita de Bennu.
"Los datos orbitales de esta misión nos ayudaron a apreciar mejor las posibilidades de impacto de Bennu durante los próximos dos siglos y nuestra comprensión general de los asteroides potencialmente peligrosos, un resultado increíble", dijo Dante Lauretta, investigador principal de OSIRIS-REx y profesor de la Universidad de Arizona. . “La nave espacial ahora está regresando a casa, con una preciosa muestra de este fascinante objeto antiguo que nos ayudará a comprender mejor no solo la historia del sistema solar sino también el papel de la luz solar en la alteración de la órbita de Bennu, ya que mediremos las propiedades térmicas del asteroide en escalas sin precedentes en los laboratorios de la Tierra ".
Referencia: "Efemérides y evaluación de peligros para el asteroide cercano a la Tierra (101955) Bennu basado en datos de OSIRIS-REx" por Davide Farnocchia, Steven R. Chesley, Yu Takahashi, Benjamin Rozitis, David Vokrouhlický, Brian P. Rush, Nickolaos Mastrodemos, Brian M. Kennedy, Ryan S. Park, Julie Bellerose, Daniel P. Lubey, Dianna Velez, Alex B. Davis, Joshua P. Emery, Jason M. Leonard, Jeroen Geeraert, Peter G. Antreasian y Dante S. Lauretta, 10 de agosto 2021, Icarus.
DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114594
Más acerca de OSIRIS-REx
Goddard proporciona gestión general de la misión, ingeniería de sistemas y seguridad y garantía de la misión para OSIRIS-REx. Lauretta es la investigadora principal, y la Universidad de Arizona también dirige el equipo científico y la planificación de la observación científica y el procesamiento de datos de la misión. Lockheed Martin Space Systems en Denver construyó la nave espacial y está proporcionando operaciones de vuelo. Goddard y KinetX Aerospace en Tempe, Arizona, son responsables de la navegación de la nave espacial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx es la tercera misión del Programa Nuevas Fronteras de la NASA. El Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el Programa Nuevas Fronteras de la agencia para la Dirección de Misión Científica de la agencia en Washington.
