Scientias · Wetenschap

Oppervlakte asteroïde Bennu is 50 keer zwakker dan gemalen koffie

Een nieuwe studie, geïnspireerd door alledaagse fenomenen zoals waterbruggen tussen zandkorrels, heeft aangetoond dat de sterkte van asteroïden zoals Bennu verrassend goed voorspeld kan worden aan de hand van de grootte en vorm van hun korrels. Deze inzichten zijn cruciaal voor het begrijpen van de structuur van deze kosmische objecten en kunnen bijdragen aan planetaire verdediging.

Wetenschappers hebben ontdekt dat de sterkte van asteroïden, die vaak bestaan uit losse verzamelingen stof en stenen, voorspeld kan worden door de grootte en vorm van de individuele korrels. Dit lost een langdurig probleem op in simulaties, waar kleine korrels voorheen alleen als perfecte bollen konden worden gemodelleerd.

De inspiratie voor de oplossing kwam uit het fenomeen van vloeistofbruggen die water vormt tussen kleine zandkorrels op aarde. Dit hielp bij het begrijpen van de cohesieve krachten tussen korrels in asteroïden, die belangrijker worden naarmate een asteroïde kleiner wordt.

Kleine asteroïden kunnen sneller roteren dan grotere, omdat hun eigen zwaartekracht zwakker is en cohesieve krachten tussen korrels dominanter worden. Dit kan ertoe leiden dat snel roterende, kleinere asteroïden zichzelf uit elkaar slingeren.

In het nieuwe onderzoek werden simulaties uitgevoerd met een 'granulaire brug' tussen twee grote rotsblokken, waarbij de grootte en vorm van de korrels varieerden. De resultaten toonden aan dat kleinere korrels sterkere bruggen vormen, en dat hoekige korrels, door hun meerdere contactpunten, de structuur verder verstevigen.

De sterkte van de brug bleek afhankelijk van zowel de grootte als de vorm van de korrels, die elkaar konden compenseren. Bij toepassing op Bennu, met cohesiekrachten gemeten uit teruggebrachte monsters, bleek de oppervlaktesterkte minder dan één pascal, wat aanzienlijk zwakker is dan gemalen koffie.

Dit gebrek aan fijn stof, dat de ruimtes tussen grotere korrels zou moeten opvullen, resulteert in te weinig contactpunten voor een stevige structuur. Deze kennis is van belang voor planetaire verdediging, met name voor modellen die de impact van een botsing met een asteroïde berekenen.

AI-samenvatting op basis van de bron.