Bennu poprvé v hledáčku RExe

Sekvence pěti snímků pořízených kamerou PolyCam na palubě americké sondy OSIRIS-REx zachycuje asteroid Bennu ze vzdálenosti 2,2 miliónu kilometrů, jak se pohybuje mezi hvězdami.

    Credit: NASA/Goddard/University of Arizona | NASA’s OSIRIS-REx Begins Asteroid Operations Campaign

Tenhle pixelový blob se v průběhu následujících měsíců promění v mimozemskou krajinu podobně, jako nám to předvedla ambiciózní japonská mise Hayabusa2 u asteroidu Ryugu. Mezitím však probíhají i pozorování asteroidu Bennu ze Země. V unikátních polarimetrických měřeních obřími teleskopy ESO VLT vykazuje Bennu znaky vzácné taxonomické třídy F. Asteroidy se třídí podle jejich emisního spektra na uhlíkaté (C), silikátové (S), metalické (M) a další vzácnější kategorie. Třída F spadá pod uhlíkaté asteroidy, v něčem se podobá polarimetrickému chování kometárních jader, ale postrádá signál o přítomnosti hydratovaných minerálů.

Unusual polarimetric properties of (101955) Bennu: similarities with F-class asteroids and cometary bodies

Největším asteroidem typu F je (704) Interamnia, což je po 'velké čtyřce' (Ceres, Vesta, Pallas, Hygiea) pátý největší asteroid v Hlavním pásu při průměru ~ 320 km. Asteroid Bennu je oproti tomu zhruba 640 × menší půlkilometrový drobeček. Přesto bude zajímavé nahlédnout zblízka na vzorek této neobvyklé kategorie těles. A že budeme moci nahlédnout vskutku zblízka! Sonda OSIRIS-REx totiž má v plánu vzorky z asteroidu Bennu přivézt na Zemi. Neméně zajímavé bude také porovnání se vzorky, které dopraví Hayabusa2 z asteroidu Ryugu, což je pro změnu tmavý uhlíkatý asteroid typu Cg. 

 

OSIRIS-REx zahájil přibližovací fázi | OSIRIS-REx poprvé vyfotil svůj cíl

Lokality pro přistání na Ryugu

17.srpna během jediného devítihodinového jednání početný mezinárodní tým vytipoval na asteroidu Ryugu lokality vhodné pro odběr vzorků a pro přistání autonomních modulů MINERVA a MASCOT.

Hayabusa2 sestoupí k povrchu pravděpodobně přímo na rovníku (růžový čtverec; záložní lokality oranžově). Evropský lander MASCOT má přistát na jižní polokouli kousek pod rovníkem (modrá elipsa) a dvojitý modul MINERVA-II-1 má přistát na severní polokouli trošičku dál od rovníku než MASCOT (červená elipsa).

 

Nejdříve provede 11./12. září Hayabusa2 testovací sestup. Poté se 20./21. září oddělí pouzdro MINERVA-II-1 obsahující dva samostatné moduly schopné poskakovat po povrchu. Následně se 2./3. října oddělí MASCOT, desetikilogramový lander vyrobený v Evropě vybavený infračerveným mikroskopem, multispektrální kamerou, magnetometrem a radiometrem. Pak během října Hayabusa2 znovu otestuje přibližovací manévry a koncem října se o odběr vzorků pokusí naostro.

Images credit: JAXA / U. of Tokyo / Kochi U. / Rikkyo U. / Nagoya U. / Chiba Inst. of Tech. / Meiji U. / U. of Aizu / AIST

MASCOT’s Asteroid Landing – Preparations, Risks and Last-minute Decisions

Interview with Ralf Jaumann, DLR planetary researcher and PI of the MASCOT lander

Candidates for landing sites for the Hayabusa2 mission

Asteroid Ryugu poses landing risks for Japanese mission

Here's Where Hayabusa2 Will Try to Land on the Asteroid Ryugu

It’s Safety First for Selecting Hayabusa2’s Landing at Ryugu

Hayabusa2 Team Announces Ryugu Landing Sites, Initial Science Survey Results

Parametry planetky Ryugu

Sonda Hayabusa2 proměnila planetku Ryugu z tečky na obloze ve zmapovanou krajinu. 

Měření sondy nyní přinášejí první upřesnění charakteristik tohoto blízkozemního asteroidu.

Fyzikální rozměry: rovníkový průměr zhruba 1 kilometr / polární průměr asi 880 metrů
Z gravitačního zrychlení Hayabusy2 při volném pádu byla vypočtena hmotnost 450 miliónů tun.

    Credit: JAXA / U. of Tokyo / Kochi U. / Rikkyo U. / Nagoya U. / Chiba Inst. of Tech. / Meiji U. / U. of Aizu / AIST

Ryugu má tvar jako čamrda s velmi výrazným vyboulením dokola podél rovníku. Takový tvar se očekává u rychle rotujících asteroidů, ne však u Ryugu, jehož rotační perioda je 7,63 hodiny. Ryugu se otáčí retrográdně (proti směru oběhu kolem Slunce) a sklon jeho rotační osy je přibližně 8°. Zveřejňované obrázky asteroidu by v budoucnu měly být otočeny severním pólem asteroidu nahoru. Je to sice naopak oproti skutečnosti, ale z hlediska mapování a orientace na povrchu je to praktičtější.

Povrch Ryugu je opravdu velice tmavý, černější než uhlí, protože odráží sotva 2% světla. Tvoří ho promíchaná směs různých materiálů. Podél rovníku a v polárních oblastech vykazuje optické spektrum vyšší odrazivost v modrých vlnových délkách, což většinou značí relativní čerstvost materiálu oproti déle odkrytým oblastem, které kosmické záření zbarvuje do červena. Infračervené spektrum poukazuje oproti očekávání jen na slabou přítomnost vody. Povrch je dále poset mnoha balvany různých rozměrů. Největší z nich má asi 130 metrů a leží na jižním pólu asteroidu. Množství kráterů je podobné jako u dvou dříve zkoumaných blízkozemních asteroidů Eros a Itokawa.

Zdroj

STEVE není aurora

Tu a tam se pozorovatelům polárních září dařívalo zahlédnout nebo někdy i vyfotit zvláštní dlouhý pruh pnoucí se oblohou. Považovali ho za speciální formu polární záře a říkali mu protonový oblouk.

    Credit: Dave Markel Photography | An Aurora Called 'Steve'? Strange Sky Phenomenon Investigated

V roce 2016 se o tomto neobyčejném fenoménu dozvěděli profesionální astronomové a začali se o něj zajímat. Ukázalo se, že s protony nic společného nemá, a tak dostal přezdívku Steve. Později někdo vymyslel akronym, který na přezdívku pasuje, a jméno STEVE (Strong Thermal Emission Velocity Enhancement) se uchytilo.

    Credit: Ryan Sault | Researchers say STEVE isn’t an aurora

Nový výzkum naznačuje, že STEVE vzniká jiným mechanismem než polární záře. Nejde tedy o excitaci atomů kyslíku ve vysokých vrstvách atmosféry vlivem magnetosférou usměrněných částic slunečního větru. STEVE je způsoben nějakým jiným dosud přesně neznámým procesem v zemské ionosféře. S kosmickým počasím však velmi pravděpodobně nějak souvisí. Můžeme se těšit na další výzkum tohoto pro vědu nového atmosférického fenoménu. Jsem zvědav, jaké poznatky nám STEVE přinese...

New science in plain sight: Citizen scientists lead to the discovery of optical structure in the upper atmosphere

On the Origin of STEVE: Particle Precipitation or Ionospheric Skyglow?

Elf a skřítkové nad Ruskem

Při úderu blesku mezi mrakem a zemí zároveň dochází k výboji i opačným směrem - vysoko do horních vrstev atmosféry. Zdálky lze tak nad bouřkovými mraky spatřit (spíše vyfotit) ve zlomcích sekundy poblikávající Rudé skřítky (Red Sprites).

Při obzvláště silných blescích může elektromagnetický pulz narazit až na spodní hranici zemské ionosféry a na jedinou milisekundu rozsvítit 400 km široký kruh excitovaných molekul dusíku. Tomuto fenoménu se říká ELVES (Emissions of Light and Very Low Frequency Perturbations due to Electromagnetic Pulse Sources).

Na následujícím videu se autorovi podařilo během jediné noci zaznamenat většinu prchavých úkazů v horních vrstvách atmosféry: Skřítky, ELVES (elfy), Airglow (světélkování atmosféry), Meteory, Bolidy a Polární záři

      

Image credit: Ilya Jankowsky

GIANT 'ELVE' OVER RUSSIA (SpaceWeather 20.8.2018)

Albireo

Hlava labutě alias β Cygni alias Albireo je jedna z nejznámějších a nejkrásnějších dvojhvězd na obloze.

Dlouho nebylo jasné, jedná-li se jen o dvě různě vzdálené hvězdy promítající se z našeho pohledu blízko sebe, nebo jde-li o skutečně gravitačně vázaný systém dvou společně vzniklých hvězd. Tuto otázku pomohla rozřešit data z družice Gaia, která má přesné proměřování vzdáleností hvězd v popisu práce. Výsledek? Jednotlivé hvězdy Albirea jsou od sebe vzdáleny desítky světelných let.

Albireo je tedy pouze vizuální dvojhvězdou, nikoli binárním systémem.

To samozřejmě této roztomilé barevné dvojhvězdě nikterak neubírá na kráse!

Image credit: Tom Wildoner

Long-standing astronomical mystery solved! Albireo is not a binary star

Tři průzkumníci malých světů

V kosmickém prostoru momentálně operují tři robotické sondy, jejichž cíli jsou dosud neviděné světy z říše malých planetek.

Japonská Hayabusa2 už mapuje blízkozemní asteroid Ryugu, na který vysadí flotilu malých landerů, zasáhne ho impaktorem a domů přiveze povrchové i podpovrchové vzorky.

Americká New Horizons se velkou rychlostí blíží k jednomu z pravděpodobně nejméně pozměněných pozůstatků vzniku Sluneční soustavy. Sonda od minulého týdne operuje v tříose stabilizovaném módu, čímž započala přibližovací fáze a kolem planetky Ultima Thule (2014 MU₆₉) hluboko v Kuiperově pásu sonda proletí 1. ledna 2019.

Přibližovací fáze začala i pro americkou sondu OSIRIS-REx, která má za cíl zmapovat blízkozemní asteroid Bennu, pomoci pochopit, jak sluneční záření ovlivňuje oběžné dráhy planetek a nakonec z asteroidu přiveze domů vzorky.

OSIRIS-REx se blíží k Bennu

Včera oficiálně započala přibližovací fáze americké sondy OSIRIS-REx k asteroidu Bennu:

    Zdroj

Stejně jako japonská Hayabusa2 má OSIRIS-REx prozkoumat blízkozemní asteroid a dopravit z něj vzorky materiálu k podrobné analýze v pozemských laboratořích. Zde je porovnání obou sond (OSIRIS-REx vpravo), jejich cílových asteroidů a časového plánu obou misí:

    Zdroj

Optická pozorování ze Země ukazují asteroid Bennu jenom jako bod mezi hvězdami:

    Zdroj | Credit: Carl Hergenrother / University of Arizona

Jelikož je však Bennu blízkozemním asteroidem, bylo možné ho změřit velkými radarovými anténami. Z odvozených modelů tvaru vyplývá, že Bennu by měl mít podobný rovníkový hřeben, jaký Hayabusa2 objevila na asteroidu Ryugu:

 

    Zdroj

Nevíme však, jak moc protažený tvar Bennu bude. Níže je vedoucí mise OSIRIS-REx Dante Lauretta se třemi modely možného tvaru Bennu, které všechny odpovídají radarovým měřením:

    Zdroj

Rozuzlení se časem dočkáme, musíme ale býti trpěliví. Sonda OSIRIS-REx se zatím od asteroidu Bennu nachází zhruba 2 miliony kilometrů a dorazí k němu 3. prosince.

Ryugu: první mapa, místa pro přistání MASCOTu a předběžná topografie

První verze mapy asteroidu Ryugu poskládaná z veřejně dostupných snímků:

    Zdroj

Německý modul MASCOT velikosti krabice od bot bude vysazen na povrch v prvním říjnovém týdnu, aby přistál v jedné z těchto zvažovaných lokalit:

    Zdroj

Laserový výškoměr postupně mapuje profil krajiny celého asteroidu.

Než se data zpracují, jsou zde zatím předběžné topografické mapy vytvořené analýzou klasických snímků:

Topografická mapa vytvořená metodou Stereofotoklinometrie:

Topografická mapa vytvořená metodou Structure-from-Motion:

Topografická informace překrytá s fotografickou mapou:

    Zdroj

Výškové profily několika vybraných kráterů:

Images credit: JAXA, University of Tokyo & collaborators | Roman Tkachenko | Phil Stooke

Zdroj: 小惑星探査機「はやぶさ２」のリュウグウ近傍における運用状況2018年8月2日

Ryugu: Od tečky ke krajině

   Japonská sonda Hayabusa2 v červnu úspěšně doletěla k blízkozemnímu asteroidu Ryugu a nyní ho postupně mapuje. Jak z nepatrné tečky na obloze vyrůstá nová krajina, předávají astronomové studium tohoto objektu geologům. V dnešním souhrnu se podíváme, jak se malý, sotva kilometrový svět Ryugu postupně odkrýval našim zrakům.


Na snímku z 6. června ze vzdálenosti 2 600 km měl Ryugu v zorném poli navigační kamery ONC-T na šířku sotva tři pixely:

Ryugu na tři pixely
 Credit: Ground observation team: JAXA, Kyoto University, Japan Spaceguard Association, Seoul National University
ONC team: JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu and AIST


V okolí Ryugu nebyly během přibližování objeveny žádné obíhající měsíčky ani jiný materiál. Mezitím samotný asteroid na snímcích postupně nabíral tvar. Takto ho sonda zachytila ze vzdáleností 2 600, 1 500 respektive 920 kilometrů:

K Ryugu stále blíž...
Credit: Ground observation team: JAXA, Kyoto University, Japan Spaceguard Association, Seoul National University
ONC team: JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu and AIST

Ze vzdálenosti 700 km byl již tvar asteroidu Ryugu dobře patrný, a tak bylo možné potvrdit jeho 7,6 hodiny dlouhou rotační periodu. Zároveň se potvrdilo, že rotace je retrográdní (otáčí se v opačném směru než většina ostatních těles) a že rotační osa je téměř kolmá na rovinu oběhu asteroidu kolem Slunce. Ryugu tedy zažívá jen minimální sezónní změny osvětlení (a samozřejmě střídání dne a noci):

Ryugu rotující
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST / Roman Tkachenko

V polovině června začaly na povrchu vykukovat obrysy největších kráterů a mohl tak začít výzkum povrchových struktur:

Ryugu ukazuje krajinu
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST

Při vzdálenosti okolo 100 km dokázala teleskopická kamera ONC-T rozlišit už i největší balvany na povrchu:

 

Ryugu a první viditelné balvany
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST

24. června se Hayabusa2 dostala na vzdálenost 40 km a teleskopická kamera předvedla výrazný skok v rozlišení, když její snímky ukázaly povrch posetý různě velkými balvany:

Ryugu ze čtyřiceti kilometrů
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST

Ze čtyřiceti kilometrů začal být tvar asteroidu patrný i při pohledu širokoúhlou kamerou ONC-W1. Projektový manažer Yuichi Tsuda vtipně poznamenává, že tvar Ryugu připomíná krystaly fluoritu:

Asteroid Ryugu seen from a distance of around 40km
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST / Therion

Ačkoli tento relativně pravidelný tvar vidíme u doposud zblízka vyfocených asteroidů poprvé, mezi blízkozemními planetkami není až tak neobvyklý. Radarová měření ze Země totiž o tvaru několika blízko prolétajících planetek poskytují dobrou představu. Všechny takto tvarované planetky však poměrně rychle rotují, což způsobuje sesouvání materiálu k rovníku odstředivou silou. Ryugu má ale periodu rotace 7,6 hodiny, takže u něj se tak výrazný rovníkový hřeben neočekával:

Hayabusa2 - Press release 21.6.
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST / Therion

Brian May požádal navigační tým Hayabusy2 o snímky asteroidu Ryugu vyfocené jen krátce po sobě, aby z nich mohl vytvořit stereo pár pro navození 3D efektu. Obdržel dva snímky pořízené s rozestupem 13 minut z lehce odlišných úhlů při vzdálenosti 25 km, z nichž lze složit 3D anaglyf pro červenomodré brýle:

Firt ever stereo photo of asteroid Ryugu
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST / Brian May

Hyabusa2 dokončila přibližovací manévr 27. června, když zakotvila ve vzdálenosti 20 km od asteroidu, aby mohl řídící tým s ohledem na získané poznatky naplánovat další operace. Při té příležitosti Roman Tkachenko zpracoval následující snímek z výšky 22 km. Odpovídá-li udávaná vzdálenost skutečnosti, jsou přibližné rozměry asteroidu Ryugu 840 × 880 metrů (přes póly × přes rovník):

Hayabusa2 je u cíle
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST / Roman Tkachenko

Svou tradiční patentovanou srovnávací grafiku vytvořila Emily Lakdawalla z Planetární společnosti. Ve zhruba stejném měřítku porovnává asteroid Ryugu s menší planetkou Itokawa, kterou dříve navštívila první Hayabusa. Navzdory zcela odlišnému tvaru mají obě tyto blízkozemní planetky podobnou strukturu povrchu s balvany dosahujícími zhruba stejných maximálních rozměrů. Zdá se však, že Ryugu postrádá hladké oblasti, kterých několik vidíme na Itokawě. Na druhou stranu to vypadá, že Ryugu si zachoval několik impaktních kráterů, které na Itokawě tak výrazné nejsou. Sluší se také poznamenat, že Itokawa je kamenný asteroid spektrálního typu S, zatímco Ryugu se řadí mezi uhlíkaté asteroidy typu C a jejich odlišná tmavost povrchu není zohledněna:

Hayabusa2 arrived at Ryugu, so I can make comparisons of asteroid scales!
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST / Emily Lakdawalla

Na většině fotek vypadá asteroid Ryugu jako docela světlé a zářivé těleso. To je samozřejmě způsobeno delším exponováním snímků v monochromatickém režimu a umožňuje to lépe rozeznávat povrchové útvary. Ve skutečnosti je však Ryugu dosti tmavým uhlíkatým tělesem, které odráží jen málo slunečního světla:

Ryugu v barvě
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST / Wildespace

Jak Ryugu rotuje, nasnímala ho Hayabusa2 z různých úhlů, čímž se získaly informace o topografii terénu. Z těchto informací mohly vědecké týmy různými metodami vygenerovat počítačové modely tvaru asteroidu:

 

Initial version of the shape model for Ryugu
Credit: JAXA, University of Aizu, Kobe University, Auburn University

Modely se pochopitelně ještě značně zpřesní, až bude Ryugu zmapován z větší blízkosti. Zatím jsou založeny na snímcích ze čtyřiceti kilometrů:

  

This is Ryugu -- a global image in 3D

Credit: JAXA, University of Aizu & collaborators

Po příletu Hayabusa2 udržovala „domácí pozici“ 20 km nad asteroidem:

The view of Ryugu from the home position
Credit: JAXA, University of Tokyo & collaborators

Konečně byl zveřejněn také podrobnější snímek opačné hemisféry. Na jižním pólu je v celé své kráse vidět obří balvan, který na předchozích snímcích jen nesměle vykukoval zpoza horizontu. Jelikož Ryugu rotuje retrográdně, považuje se za jižní pól ten „horní“. Naopak „dole“ u severního pólu je vidět jedna malá oblast s hladkým povrchem, která by mohla posloužit k prvnímu bezpečnému přistání Hayabusy2 a odběru vzorků nebo alespoň k vysazení jednoho ze čtyř autonomních modulů:

New goodies from asteroid Ryugu!
Credit: JAXA, University of Tokyo & collaborators

20. července Hayabusa2 poprvé sestoupila blíže k asteroidu a poskytla nám pohled z výšky 6 km. Následující snímek je k dispozici také ve verzi 3D anaglyfu:

Ryugu hezky zblízka
Credit: JAXA, University of Tokyo & collaborators

Pěkně nasimulovaný průlet nad asteroidem Ryugu vymodelovaný na základě výše uvedeného snímku:

Credit: JAXA, University of Tokyo & collaborators. Video by Roman Tkachenko

Druhý sestup sonda provedla 1. srpna, přičemž klesla na 5 km od asteroidu. Následující animace je poskládaná z navigačních snímků z širokoúhlé kamery ONC-W1:

A second successful medium-altitude operation for Hayabusa2
Credit: JAXA, Emily Lakdawalla


Širokoúhlá kamera zaznamenala i třetí sestup, který 6. srpna přivedl sondu na méně než kilometr od povrchu asteroidu Ryugu. Hlavním cílem sestupu bylo laserovým výškoměrem změřit gravitační zrychlení při volném pádu sondy k asteroidu:

Hayabusa2 descends again, this time to lower than 1000 meters above Ryugu
Credit: JAXA, Emily Lakdawalla

Teleskopická kamera ONC-T tak z výšky okolo jednoho kilometru mohla pořídit dosud nejpodrobnější snímky povrchu. Zdá se, že se zlepšujícím se rozlišením prostě stoupá počet stále menších balvanů a asteroid Ryugu si tak můžeme (dle očekávání) představit jako jednu velkou hroudu suti:

Ryugu z výšky jednoho kilometru!
Credit: JAXA, University of Aizu & collaborators

Vylepšený snímek z 1250 metrů se zvýšeným kontrastem:

Ryugu close-up
Credit: JAXA, University of Aizu & collaborators, Roman Tkachenko

---

Seznam odkazů na stránky, vědecké publikace, populární články a videa o asteroidu Ryugu

---