Baan van één van de gevaarlijkste ruimtestenen in ons zonnestelsel nu nauwkeuriger in beeld gebracht

Met dank aan ruimtesonde OSIRIS-REx weten we nu dat de kans dat ruimtesteen Bennu tussen nu en het jaar 2300 op aarde inslaat, slechts 0,057 procent is.

Dat heeft NASA zojuist bekend gemaakt. De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie leunt voor de nieuwe kansberekening sterk op data van de Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer (kortweg OSIRIS-REx): een sonde die bijna twee jaar om ruimtesteen Bennu cirkelde.

Modellen verfijnen
Ruimtevaartorganisaties zoals NASA jagen al geruime tijd op planetoïden en kometen die relatief dicht bij de aarde in de buurt komen en op termijn een gevaar kunnen vormen voor onze planeet. “We doen dat door voortdurend onderzoeken uit te voeren, waarbij data verzameld worden die leiden tot de ontdekking van onbekende objecten en helpen om onze modellen die de baan van objecten beschrijven, te verfijnen,” zo legt onderzoeker Kelly Fast uit. “De OSIRIS-REx-missie bood ons de uitzonderlijke mogelijkheid om deze modellen verder te verfijnen en testen en nog nauwkeuriger te voorspellen waar Bennu wanneer deze over iets meer dan een eeuw bij de aarde in de buurt komt, precies zal zijn.”

Gevaarlijk
Dat onderzoekers dankzij OSIRIS-REx een nauwkeuriger beeld van de baan van bennu hebben gekregen, is heel belangrijk. Want hoewel Bennu er op de prachtige foto’s die OSIRIS-REx van de planetoïde maakte, vrij onschuldig uitziet, staat de ruimtesteen toch te boek als één van de gevaarlijkste ruimtestenen in het zonnestelsel. In het jaar 2135 zal de ruimtesteen langs de aarde scheren. Hoewel Bennu op dat moment geen gevaar vormt voor de aarde, is het heel belangrijk dat onderzoekers precies weten waar Bennu zich tijdens die ontmoeting bevindt. Alleen zo kunnen ze namelijk voorspellen hoe de zwaartekracht van de aarde de baan van de planetoïde verandert en of de ruimtesteen in een later stadium daardoor wél gevaarlijk dichtbij gaat komen.

Nieuwe berekeningen, nieuwe kansen
De nieuwe data suggereren dat we opgelucht adem kunnen halen. Na een nauwkeurigere bepaling van de baan van Bennu blijkt de kans dat de ruimtesteen tussen nu en 2300 inslaat ongeveer 1 op 1750, oftewel 0,057 procent te zijn. Ook kunnen onderzoekers nu een datum noemen waarop de inslagkans het grootst is. Dat is 24 september 2182. De kans dat Bennu op die dag op aarde inslaat, is echter nog steeds heel klein, namelijk 1 op 2700, oftewel 0,037 procent. “De OSIRIS-REx-data geven ons zoveel preciezere informatie, dat we nu de grenzen van onze modellen kunnen testen en de toekomstige koers van Bennu met vrij veel zekerheid kunnen berekenen,” aldus onderzoeker Davide Farnocchia. “We hebben de koers van een planetoïde nog nooit zo precies kunnen modelleren.”

Kleine krachten met een groot effect
Het vaststellen van de exacte locatie van Bennu gedurende de scheervlucht langs de aarde is met name heel belangrijk met het oog op zogenoemde ‘gravitational keyholes‘. Dit zijn gebieden in de ruimte die Bennu op koers met de aarde kunnen brengen als de planetoïde er door toedoen van het effect dat de zwaartekracht van de aarde op de ruimtesteen heeft, op specifieke momenten doorheen beweegt. Om vast te stellen waar Bennu zich tijdens de scheervlucht bevindt en of deze door zo’n gravitational keyhole gaat bewegen, gingen de onderzoekers na welke krachten van invloed zijn op Bennu, terwijl deze zijn baantjes om de zon trekt. Zelfs kleine krachten kunnen de baan van Bennu over langere tijd sterk beïnvloeden en er zomaar voor zorgen dat deze zo’n gravitational keyhole mist of er juist wél doorheen beweegt. Een voorbeeld van zo’n kracht die van invloed is op de baan van Bennu is de warmte van de zon. Terwijl de planetoïde rond de zon trekt, wordt de dagzijde ervan – de zijde die door de zon beschenen wordt – opgewarmd. Omdat de planetoïde roteert, draait het verwarmde oppervlak weg van de zon, om aan de nachtzijde weer af te koelen. Terwijl het oppervlak afkoelt, geeft het infrarode energie af die een heel kleine stuwende kracht op de planetoïde uitoefent. Dat wordt ook wel het Yarkovsky-effect genoemd. Dit is op zichzelf een heel klein effect, maar op lange termijn kunnen de gevolgen ervan heel groot zijn en kan het Yarkovsky-effect de baan van een planetoïde zelfs behoorlijk veranderen. “Het Yarkovsky-effect speelt op bij alle planetoïden, ongeacht hun omvang en hoewel het effect – op afstand – voor een kleine fractie van de planetoïdenpopulatie al is gemeten, gaf OSIRIS-REX ons voor het eerst de mogelijkheid om het effect – terwijl Bennu om de zon reisde – in detail te meten,” stelt Steve Chesley. En ook op Bennu is het Yarkovsky-effect klein. “Maar wel van belang als we de inslagkans in de komende decennia en eeuwen willen berekenen.”

Bemonstering
Andere krachten die de onderzoekers nader onder de loep namen, waren onder meer de zwaartekracht van de zon, de planeten, hun manen en meer dan 300 andere planetoïden. Maar ook de druk van de zonnewind. En er werd zelfs gekeken of het bemonsteren van Bennu – waarbij OSIRIS-REx zelf even kracht uitoefende op de planetoïde – van invloed was geweest op de baan van de ruimtesteen. Maar de bemonstering bleek – zoals verwacht – een verwaarloosbaar effect te hebben gehad op de koers van de ruimtesteen en de kans dat de ruimtesteen op aarde zou inslaan niet beïnvloed te hebben.

Minder keyholes
Rekening houdend met alle krachten die van invloed zijn op de baan van Bennu hebben onderzoekers het aantal gravitational keyholes waar Bennu doorheen zou kunnen reizen, behoorlijk terug kunnen dringen. En daarmee ook een aantal toekomstige inslagscenario’s van tafel kunnen vegen.

De onderzoekers zijn in hun nopjes met de data van OSIRIS-REx en de bevindingen die daaruit voortvloeien. “De data van deze missie hielpen ons om de inslagkans in de komende eeuwen beter te voorspellen en heeft onze algemene kennis over mogelijk gevaarlijke planetoïden vergroot – een ongelofelijk mooi resultaat,” vindt onderzoeker Dante Lauretta.