I en interplanetär faux pas, det verkar som om några bitar av asteroiden Vesta hamnade på asteroiden Bennu, enligt observationer från NASA:s rymdfarkost OSIRIS-REx. Det nya resultatet kastar ljus över asteroidernas invecklade orbitala dans och Bennus våldsamma ursprung, som är en "skräphög" asteroid som smälte samman från fragmenten av en massiv kollision.

"Vi hittade sex stenblock i storlek från 5 till 14 fot (cirka 1,5 till 4,3 meter) utspridda över Bennus södra halvklot och nära ekvatorn, " sa Daniella DellaGiustina från Lunar &Planetary Laboratory, University of Arizona, Tucson. "Dessa stenblock är mycket ljusare än resten av Bennu och matchar material från Vesta."

"Vår ledande hypotes är att Bennu ärvde detta material från sin moderasteroid efter att en vestoid (ett fragment från Vesta) träffade föräldern, " sa Hannah Kaplan från NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Sedan, när moderasteroiden blev katastrofalt störd, en del av dess skräp samlades under dess egen gravitation i Bennu, inklusive en del av pyroxenet från Vesta."

DellaGiustina och Kaplan är huvudförfattare till en artikel om denna forskning som visas i Natur astronomi 21 september.

De ovanliga stenblocken på Bennu fångade först lagets blick i bilder från OSIRIS-REx (Origins, Spektral tolkning, Resursidentifiering, Security-Regolith Explorer) Camera Suite (OCAMS). De såg extremt ljusa ut, med några nästan tio gånger ljusare än omgivningen. De analyserade ljuset från stenblocken med OSIRIS-REx Visible and Infrared Spectrometer (OVIRS) instrument för att få ledtrådar till deras sammansättning. En spektrometer separerar ljus i dess komponentfärger. Eftersom grundämnen och föreningar har olika, signaturmönster av ljusa och mörka i en rad färger, de kan identifieras med en spektrometer. Signaturen från stenblocken var karakteristisk för mineralet pyroxen, liknande det som ses på Vesta och vestoiderna, mindre asteroider som är fragment som sprängdes från Vesta när den fick betydande asteroidnedslag.

Naturligtvis är det möjligt att stenblocken faktiskt bildades på Bennus moderasteroid, men teamet tror att detta är osannolikt baserat på hur pyroxen vanligtvis bildas. Mineralet bildas vanligtvis när stenigt material smälter vid hög temperatur. Dock, det mesta av Bennu består av stenar som innehåller vattenförande mineraler, så det (och dess förälder) kunde inte ha upplevt särskilt höga temperaturer. Nästa, teamet övervägde lokal uppvärmning, kanske från en påverkan. En påverkan som behövs för att smälta tillräckligt med material för att skapa stora pyroxenblock skulle vara så betydande att det skulle ha förstört Bennus moderkropp. Så, teamet uteslöt dessa scenarier, och istället övervägde andra pyroxenrika asteroider som kan ha implanterat detta material till Bennu eller dess förälder.

Observationer visar att det inte är ovanligt för en asteroid att ha material från en annan asteroid stänkt över dess yta. Exempel inkluderar mörkt material på kraterväggar som ses av rymdfarkosten Dawn vid Vesta, ett svart stenblock sett av rymdfarkosten Hayabusa på Itokawa, och alldeles nyligen, material från asteroider av S-typ observerade av Hayabusa2 vid Ryugu. Detta indikerar att många asteroider deltar i en komplex orbitaldans som ibland resulterar i kosmiska mashups.

När asteroider rör sig genom solsystemet, deras banor kan ändras på många sätt, inklusive tyngdkraften från planeter och andra föremål, meteoroidspåverkan, och även det lätta trycket från solljus. Det nya resultatet hjälper till att fastställa den komplexa resa Bennu och andra asteroider har spårat genom solsystemet.

Baserat på dess omloppsbana, flera studier tyder på att Bennu levererades från det inre området av det huvudsakliga asteroidbältet via en välkänd gravitationsbana som kan ta föremål från det inre huvudbältet till omloppsbanor nära jorden. Det finns två asteroidfamiljer i det inre huvudbältet (Polana och Eulalia) som ser ut som Bennu:mörka och rika på kol, vilket gör dem till troliga kandidater för Bennus förälder. Likaså, bildandet av vestoiderna är knutet till bildandet av slagbassängerna Veneia och Rheasilvia på Vesta, för ungefär två miljarder år sedan och ungefär en miljard år sedan, respektive.

"Framtidsstudier av asteroidfamiljer, såväl som ursprunget till Bennu, måste förena närvaron av Vesta-liknande material samt den uppenbara bristen på andra asteroidtyper. Vi ser fram emot det returnerade provet, som förhoppningsvis innehåller delar av dessa spännande bergarter, sa Dante Lauretta, OSIRIS-REx huvudutredare vid University of Arizona i Tucson. "Denna begränsning är ännu mer övertygande med tanke på upptäckten av material av S-typ på asteroiden Ryugu. Denna skillnad visar värdet av att studera flera asteroider i solsystemet."

Rymdfarkosten kommer att göra sitt första försök att prova Bennu i oktober och returnera den till jorden 2023 för detaljerad analys. Uppdragsteamet undersökte noga fyra potentiella provplatser på Bennu för att fastställa deras säkerhets- och vetenskapliga värde innan de gjorde ett slutgiltigt urval i december 2019. DellaGiustina och Kaplans team tror att de kan hitta mindre bitar av Vesta i bilder från dessa närstudier.