Asteroider sitter inte bara där och gör ingenting när de kretsar runt solen. De blir bombarderade av meteoroider, sprängd av rymdstrålning, och nu, för första gången, forskare ser bevis för att även lite solsken kan slita ner dem.

Stenar på asteroiden Bennu verkar spricka när solljus värmer dem under dagen och de svalnar på natten, enligt bilder från NASA:s rymdfarkost OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security—Regolith Explorer).

"Detta är första gången bevis för denna process, kallas termisk sprickning, har definitivt observerats på ett föremål utan atmosfär, " sa Jamie Molaro från Planetary Science Institute, Tucson, Arizona, huvudförfattare till en artikel som förekommer i Naturkommunikation 9 juni. "Det är en pusselbit som berättar hur ytan brukade vara, och hur det kommer att se ut om miljoner år från nu."

"Som alla väderprocesser, termisk sprickbildning orsakar utvecklingen av stenblock och planetytor över tiden - från att ändra formen och storleken på enskilda stenblock, att producera småsten eller finkornig regolit, att bryta ner kraterväggar, " sa OSIRIS-REx huvudutredare Dante Lauretta vid University of Arizona, Tucson. "Hur snabbt detta sker i förhållande till andra vittringsprocesser berättar hur och hur snabbt ytan har förändrats."

Stenar expanderar när solljuset värmer dem under dagen och drar ihop sig när de svalnar på natten, orsakar stress som bildar sprickor som växer långsamt över tiden. Forskare har ett tag trott att termisk sprickbildning kan vara en viktig vittringsprocess på luftlösa föremål som asteroider eftersom många upplever extrema temperaturskillnader mellan dag och natt, förvärrar stressen. Till exempel, dagtid på Bennu kan nå nästan 127 grader Celsius eller ungefär 260 grader Fahrenheit, och nattetid sjunker till cirka minus 73 grader Celsius eller nästan minus 100 grader Fahrenheit. Dock, många av de tydliga egenskaperna hos termisk sprickbildning är små, och innan OSIRIS-REx kom nära Bennu, de högupplösta bilder som krävs för att bekräfta termisk sprickbildning på asteroider existerade inte.

Uppdragsteamet hittade funktioner som överensstämmer med termisk frakturering med hjälp av rymdfarkostens OSIRIS-REx Camera Suite (OCAMS), som kan se funktioner på Bennu mindre än en centimeter (nästan 0,4 tum). Den hittade bevis på exfoliering, där termisk sprickbildning sannolikt orsakade små, tunna lager (1-10 centimeter) för att flagna av stenytor. Rymdfarkosten producerade också bilder av sprickor som löper genom stenblock i nord-sydlig riktning, i linje med spänningar som skulle uppstå genom termisk sprickbildning på Bennu.

Andra vittringsprocesser kan ge liknande egenskaper, men lagets analys uteslöt dem. Till exempel, regn och kemisk aktivitet kan ge exfoliering, men Bennu har ingen atmosfär för att producera regn. Stenar som kläms av tektonisk aktivitet kan också exfoliera, men Bennu är för liten för sådan verksamhet. Meteoroidnedslag inträffar på Bennu och kan säkert knäcka stenar, men de skulle inte orsaka jämn erosion av lager från stenytor som sågs. Också, det finns inga tecken på nedslagskratrar där exfolieringen sker.

Ytterligare studier av Bennu kan hjälpa till att avgöra hur snabbt termisk sprickbildning sliter på asteroiden, och hur det kan jämföras med andra vittringsprocesser. "Vi har ännu inga bra begränsningar för nedbrytningshastigheter från termisk sprickbildning, men vi kan få dem nu när vi faktiskt kan observera det för första gången på plats, " sa OSIRIS-REx-projektforskaren Jason Dworkin från NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Laboratoriemätningar på egenskaperna hos proverna som returnerades av rymdfarkosten 2023 kommer att hjälpa oss att lära oss mer om hur denna process fungerar."

Ett annat forskningsområde är hur termisk sprickbildning påverkar vår förmåga att uppskatta ytornas ålder. I allmänhet, ju mer väderbiten en yta är, ju äldre den är. Till exempel, en region med många kratrar är sannolikt äldre än ett område med få kratrar, förutsatt att stötar sker i en relativt konstant hastighet över ett objekt. Dock, ytterligare vittring från termisk sprickbildning kan komplicera en åldersuppskattning, eftersom termisk sprickbildning kommer att ske i olika takt på olika kroppar, beroende på saker som deras avstånd från solen, längden på deras dag, och sammansättningen, struktur och styrka hos deras stenar. På kroppar där termisk sprickbildning är effektiv, då kan det få kraterväggar att bryta ner och erodera snabbare. Detta skulle få ytan att se äldre ut enligt kraterregistret, när den faktiskt är yngre. Eller så kan det motsatta inträffa. Mer forskning om termisk sprickbildning på olika kroppar behövs för att börja få grepp om detta, enligt Molaro.