Forskning ledd av University of Colorado Boulder avslöjar den Alice i Underlandet-liknande fysiken som styr gravitationen nära ytan av asteroiden Bennu.

De nya rönen är en del av en serie artiklar som publicerades idag av teamet bakom NASA:s Origins, Spektral tolkning, Resursidentifiering, Uppdraget Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx). Och de kommer bara tre månader efter att OSIRIS-REx först träffade Bennu den 3 december, 2018.

Sedan dess, rymdfarkosten har genomfört några dussin varv runt asteroiden, som är ungefär lika hög som Empire State Building, cirklar Bennu från ett avstånd av cirka en mil. Och dessa tidiga kretsar ger forskare en helt ny titt på denna mystiska sten, sa CU Boulders Daniel Scheeres, som leder uppdragets radiovetenskapsteam.

I forskning som dyker upp i Natur astronomi , till exempel, hans team rapporterar massan av den asteroiden:respektabla 73 miljarder kilo.

Men Scheeres och hans kollegor arbetar också med att utveckla en karta över asteroidens gravitationskraft. Deras resultat tyder på att Bennu existerar i en delikat balans mellan två konkurrerande krafter, resultatet av asteroidens vilda snurr. Bennu genomför ett helt varv ungefär en gång var fjärde timme.

Och, Scheeres sa, dessa krafter kan spela en viktig roll i asteroidens långsiktiga evolution - och potentiella undergång.

"När du snurrar upp den här killen, du skapar en konkurrens mellan gravitationen som håller dig nere och centrifugalaccelerationen, som försöker kasta av dig, sade Scheeres, framstående professor vid Ann och H.J. Smead Department of Aerospace Engineering Sciences som leder uppdragets radiovetenskapsteam.

För att studera dessa krafter, Scheeres och hans kollegor använder OSIRIS-RExs navigationsinstrument för att mäta den minut som asteroiden utövar på rymdfarkosten.

Och de grävde upp mer än de förväntade sig. Baserat på gruppens beräkningar, regionen runt Bennus ekvator är fångade i en gravitationsfunktion som kallas en roterande Roche-lob – något som forskare ännu inte tydligt hade observerat på en asteroid.

I praktiken, den funktionen blir konstig. Om du stod innanför gränserna för Bennus Roche-lob och halkade på ett bananskal, till exempel, inte mycket skulle hända – du skulle fångas av loben och falla tillbaka till ytan.

"Men om du var utanför Roche-loben och halkade på ett bananskal, du skulle rulla mot ekvatorn, ", sa Scheeres. "Och du kan få tillräckligt med energi så att du kan rulla av ekvatorn och kanske upp i omloppsbana och sedan ut i rymden."

Det låter som den typ av miljö som Lewis Carroll skulle kunna uppskatta. Men det har också betydelse för Bennus livslängd, han lade till.

Det beror på att strålning från solen får Bennu att snurra snabbare och snabbare med tiden. Och när asteroidens virvlande ökar hastigheten, dess Roche-lob kanske också krymper, tillsammans med krafterna som håller ihop Bennu.

"När den Roche-loben smalnar av allt längre runt ekvatorn, det blir lättare och lättare för denna asteroid att förlora material, " sa Scheeres. "Än så länge, att materialet har fångats av gravitationen, men någon gång, om asteroiden fortsätter att snurra snabbare, då ramlar du av klippan."

Med andra ord, Bennu kan vara på väg att snurra in sig själv i glömska.

Att förstå dessa fysiken är viktiga för OSIRIS-REx:s vetenskapliga uppdrag, för, sa Jay McMahon, en biträdande professor i flygteknik och en medförfattare till den nya studien.

Han förklarade att 2020, missionsforskare kommer att knuffa OSIRIS-REx till ett par fot från Bennu, använda rymdfarkostens infällbara arm för att samla ett materialprov från ytan. Och för att göra det på ett säkert sätt, de kommer att behöva känna till bergets fysik utan och innan.

"Du behöver känna till gravitationsfältet för rymdfarkoster, verkligen för att möjliggöra all annan vetenskap, " sa McMahon.

"När du ska till en ny värld, du har en aning om hur det kan se ut, " sa Scheeres. "Då går du faktiskt dit, och du kan börja jämföra hur du trodde att det skulle se ut med verkligheten."