Analys av nedslagskratrarna på Ryugu med hjälp av rymdfarkosten Hayabusa 2:s fjärranalysbilddata har belyst den jordnära asteroidens geologiska historia.

En forskargrupp ledd av assisterande professor Naoyuki Hirata vid institutionen för planetologi vid Kobe Universitys Graduate School of Science avslöjade 77 kratrar på Ryugu. Genom att analysera kratrarnas lägesmönster och egenskaper, de fastställde att asteroidens östra och västra halvklot bildades vid olika tidsperioder.

Förhoppningen är att de insamlade uppgifterna kan användas som underlag för framtida asteroidforskning och analys.

Dessa resultat publicerades först i American Scientific Journal ' Ikaros den 5 november 2019.

Introduktion

Japan Space Agency (JAXA) Hayabusa 2 har använts för att utföra olika uppdrag för att öka vår förståelse för den snurrande toppformade, Jordnära asteroid Ryugu. Sedan ankomsten i juni 2018, den obemannade rymdfarkosten har tagit prover och ett stort antal bilder av asteroiden. Förhoppningen är att dessa kan avslöja mer om Ryugus bildning och historia.

Denna forskargrupp fokuserade på att använda bilddata för att bestämma antalet och placeringen av nedslagskratrar på asteroiden. Slagkratrar bildas när en mindre asteroid eller en komet träffar asteroidens yta. Att analysera den rumsliga fördelningen och antalet nedslagskratrar kan avslöja frekvensen av kollisioner och hjälpa forskare att bestämma åldern på olika ytområden.

Forskningsmetodik

För det första, bilddata från Hayabusa 2 analyserades. Hayabusa 2 har många olika typer av kameror inklusive optiska navigeringskameror (ONC). ONC-teamet har kunnat ta cirka 5000 bilder av Ryugu, som har avslöjat många ytegenskaper, inklusive nedslagskratrar. För denna studie, bilddata som erhållits från 'ONC-T'-kameran mellan juli 2018 och februari 2019 användes. Forskargruppen var tvungen att fastställa vilka av dessa bilder som visade kratrar. 340 bilder användes för kraterräkning, med stereoparbilder som gör det lättare att identifiera kratrarna. En global bildmosaikkarta konstruerades från ONC-bilderna och återgavs på datormodellen av Ryugus form. Small Body Mapping Tool användes sedan för att mäta storleken, kratrarnas latitud och longitud. En LiDAR (Light Detection and Ranging pulsed laser) användes också för att bestämma den totala storleken på Ryugu.

Fördjupningarna som identifierades på Ryugu delades in i fyra kategorier - beroende på hur tydligt deras cirkulära utseende var. Kategori I till III fördjupningar klassificerades som distinkta kratrar. Kategori IV-depressioner hade bara kvasi-cirkulära drag, därför var det svårt att avgöra om de var kratrar eller inte. Många kratrar var fyllda med stenblock eller saknade en distinkt form. Depressioner som var för vaga för att avgöra lämnades utanför resultaten.

Forskningsresultat

Forskargruppen kunde identifiera alla nedslagskratrar över 10 till 20 m i diameter på Ryugus hela yta – totalt 77 kratrar. Vidare, ett mönster upptäcktes i deras distribution. Sektionen av det östra halvklotet nära meridianen visade sig ha flest kratrar. Detta är området nära den stora kratern som heter Cendrillon – som är en av Ryugus största. I kontrast, det finns knappt några kratrar på det västra halvklotet, vilket tyder på att denna del av asteroiden bildades senare. Analysen visade också att det finns fler kratrar på lägre breddgrader än på högre breddgrader på Ryugu. Med andra ord, det finns väldigt få kratrar i Ryugus polarområden.

Ekvatorialryggen på det östra halvklotet fastställdes vara en fossil struktur. När asteroider som Ryugu roterar i höga hastigheter, detta kan förändra deras form. Man tror att denna ås bildades i ett avlägset förflutet under en period då det bara tog Ryugu 3 timmar att rotera. Eftersom det östra halvklotet och det västra halvklotet bildades vid olika perioder av asteroidens historia, tyder detta på att det har funnits åtminstone två fall där Ryugus rotationshastighet har ökat.

Vidare forskning

Resultaten av denna studie sammanställdes i en global nedslagskraterkatalog för Ryugu. Förhoppningen är att denna databas kan användas som grund för framtida forskning och att jämföra dessa resultat med de från en liknande asteroid kommer att leda till större förståelse för dessa astronomiska objekt.

Hayabusa 2 är planerad att släppa kapseln som innehåller prover av Ryugus yta i jordens atmosfär i slutet av 2020. Analys av dessa prover bör ge ytterligare insikt om asteroiden och hur den bildades.