Naukowcy z uniwersytetu w Arizonie odkryli dlaczego Eros, największa planetoida z bliskich Ziemi, jest uboga w małe kratery.

Sonda NEAR orbitująca wokół Erosa od lutego 2000 do lutego 2001 ujawniła, że planetoida jest pokryta warstwą tzw. regolitu, czyli mieszaniny większych i mniejszych okruchów skalnych oraz pyłu. Znaleziono także liczne duże, gładkie kamienie podobne do znanych nam otoczaków lub głazów narzutowych. Ponadto okazało się, że w niektórych miejscach regolit zsunął się w dół odsłaniając powierzchnię Erosa.

Naukowcy spodziewali się także, że oblicze Erosa jest dziobate jak po ospie z powodu małych kraterów. Jednak NEAR nie znalazł ich wiele.

“Kratery są w jakiś sposób zamazane, albo małych planetoid które je wybijają jest mniej niż myśleliśmy” – mówi James E. Richardson z University of Arizona.

Richardson z badań modelowych wyciąga wnioski, że odpowiedzialne są za to wstrząsy sejsmiczne powstające podczas zderzeń Erosa z kosmicznym gruzem. Nawet około 90% kraterów uderzeniowych, mniejszych niż 100 m może zostać zamazane.

Jak mówi James E. Richardson, Eros ma stosunkowo niewielkie wymiary – 33 x 13 km, zatem ma niewielką objętość i przyciąganie grawitacyjne. Kiedy 1-2 metrowy meteor uderza w Erosa, wówczas uderzenie wywołuje globalne wibracje sejsmiczne. Analizy wykazały, że takie uderzenia z łatwością wstrząsają regolit pokrywający powierzchnię. Zewnętrzna pokrywa skalno – pyłowa podczas uderzeń raczej zsuwa się, niż uderza w powierzchnię z powodu słabego przyciągania na Erosie. Oprócz osunięć, regolit doznaje także wyrzucenia nad powierzchnię, po czym powoli opada z powrotem. W dłuższej skali czasowej kratery uderzeniowe zostają wypełnione i znikają.

Tuż przed Walentynkami 2000 roku, ku zaskoczeniu astronomów zajmujących się misją NEAR, na zdjęciach nadesłanych przez sondę zbliżająca się do Erosa dostrzeżono pięciokilometrową depresję w kształcie… serca.

Gdyby Eros znajdował się w głównym pasie planetoid między orbitami Marsa i Jowisza, gdzie krążył przez większość czasu, wówczas krater o średnicy 200 m wypełniłby się regolitem w ciągu 30 mln lat. Ponieważ teraz Eros leży poza tym, pasem [gdzie ilość krążących małych ciał jest mniejsza], trwa to około tysiąc razy dłużej.

Badania wykonane przez Richardsona zgadzają się z wynikami uzyskanymi przez sondę NEAR. Zamiast przewidywanej wcześniej liczby 400 kraterów o średnicy ok. 20 m na kilometr kwadratowy, otrzymał on tylko 40 takich kraterów.

Przeprowadzone badania modelowe zgadzają się także z przypuszczeniami co do wewnętrznej struktury Erosa.

Według Richardsona misja NEAR wykazała, że Eros jest najprawdopodobniej jednolitą skałą rozdrobnioną przez duże uderzenia i następnie skupioną z powrotem w jedno ciało przez grawitację. Dowodzą tego widoczne bruzdy i krawędzie na jego powierzchni – zarówno globalne jak i lokalne. Duże udeżenia rozfragmentowały Erosa aż do jądra, natomiast mniejsze i bardziej liczne – w zewnętrznych częściach. Ilość dużych uderzeń wzrasta wgłąb, natomiast bliżej powierzchni dominują ślady mniejszych. Podobny proces miał miejsce w skorupie księżycowej, która jest naukowcom doskonale znana z bezpośrednich pomiarów sejsmometrycznych. Podczas wypraw załogowych na Księżyc dokładnie zbadano jak energia rozchodzi się w tego typu strukturach.

Z analiz zderzeniowych wstrząsów sejsmicznych i ich wpływu na kształt powierzchni Erosa wynika jeszcze kilka innych, ważnych aspektów.

Gdybyśmy w kiedyś przyszłości wysyłali statki sprowadzające na Ziemię surowce naturalne z planetoid, lub zmieniające orbitę którejś z nich by uniknąć kolizji z Ziemią, wówczas znajomość wewnętrznej struktury planetoid pomoże nam lepiej zaplanować misję. W najbliższej przyszłości sondy przywożące na Ziemię próbki skalne będą mogły zbierać regolit mniej porowaty i bardziej spoisty, w miarę jak umożliwimy im sięganie bardziej wgłąb planetoid takich jak Eros, czyli poddawanych wstrząsom uderzeniowym” – mówi Richardson. – “Badania ciał typu Erosa mówią także wiele na temat środowiska głównego pasa planetoid, gdzie Eros krążył przez większość swej historii. Jeśli wyślemy w przyszłości sondy w te obszary, to wiemy już, że mogą one być narażone na zderzenia z małymi ciałami wielkości piłki nożnej. Ich obecność zaznacza się np. w braku kraterów na Erosie

Poszukiwania małych ciał poprzez badanie rysów większych planetoid są bardzo istotne, ponieważ obserwacje naziemne pozwoliły wykryć tylko kilka takich ciał. Pierwszy sposób jest więc bardziej pomocny w ewidencjonowaniu populacji ciał wielkości piłki – i na tym powinni głównie skupić się naukowcy, jak mówi Richardson.

Autor

Leszek Błaszczyk