101955 ベンヌ

101955 ベンヌ
灰色の小惑星
オシリス・レックスによる2年間の観測後のベンヌのモザイク画像
ディスカバリー[1]
発見者リニア
発見場所リンカーン研究所のETS
発見日1999年9月11日
指定
(101955) ベンヌ
発音/ ˈ b ɛ n uː / [2]
名前の由来
ベンヌ
1999 RQ 36
アポロ ・ NEO ・ PHA ・ リスク記載
軌道特性[1]
エポック2011年1月1日 ( JD 2455562.5)
不確実性パラメータ0
観測弧21.06年（7693日）
遠日点1.3559  au (202.84  Gm )
近日点0.8969 au (134.17 Gm)
1.1264 au (168.51 Gm)
偏心0.2038
1.1955年（436.65日）
28.0 km/s (63,000 mph)
101.7039 °
0° 49 m 28.056秒/ 日
傾斜6.0349°
2.0609°
66.2231°
地球 MOID0.0032228 au (482,120 km)
金星 MOID0.194 au (29,000,000 km) [3]
火星 MOID0.168 au (25,100,000 km) [3]
木星 MOID3.877 au (580.0 Gm)
T木星5.525
固有軌道要素[4]
適切な偏心
0.21145
適切な傾斜
5.0415°
301.1345 度 /年
1.19548年
（436.649日）
身体的特徴[5]
寸法565 メートル×535 メートル×508 メートル（1854 フィート× 1755 フィート× 1667 フィート) [1]
245.03 ± 0.08 m (804 ± 0.262 フィート)
赤道半径
282.37 ± 0.06 メートル(926.4 ± 0.197 フィート)
極半径
249.25 ± 0.06 メートル(817.74 ± 0.197 フィート)
0.782 ± 0.004 km 2 (0.302 ± 0.002 平方マイル)
音量0.0615 ± 0.0001 km 3
質量(7.329 ± 0.009) × 10 10  kg
平均密度
1.190 ± 0.013 g/cm 3
6.27マイクログラム[6]（61.5μm/s 2）
20 cm/秒
4.296 057 ± 0.000 002 時間
177.6 ± 0.11 °
北極赤経
+85.65 ± 0.12 °
北極の赤緯
−60.17 ± 0.09 °
0.044 ± 0.002
表面温度分平均最大
ケルビン[7]236259279
華氏-34.66.842.8
摂氏-37-146
B [1] [5]
F [8]
20.9

101955 ベンヌ（仮称 1999 RQ 36）は、1999年9月11日にLINEARプロジェクトによって発見されたアポログループの炭素質小惑星である。潜在的に危険な天体であり、セントリーリスク表に掲載されており、パレルモスケールで2番目に高い累積評価を持っている。[9] 2178年から2290年の間に地球に衝突する累積確率は約1,750分の1で、リスクが最も高いのは2182年9月24日である。[10] [11]太陽、創造、再生に関連する古代エジプトの神話上の鳥、ベンヌにちなんで名付けられた。

101955 ベンヌの平均直径は490メートル（1,610フィート、0.30マイル）で、アレシボ天文台の惑星レーダーとゴールドストーン 深宇宙ネットワークによって広範囲に観測されています。[5] [12] [13]

ベンヌは、小惑星のサンプルを地球に持ち帰ったオシリス・レックス計画のターゲットだった。 [14] [15] [16] 2016年9月に打ち上げられた探査機は、2年後に小惑星に到着し、サンプル採取可能な場所を探して表面を詳細に地図化した。[17]軌道の分析により、ベンヌの質量とその分布を計算することができた。[18] 2020年10月、オシリス・レックスは短時間着陸し、小惑星の表面のサンプルを採取した。[19] [20] [21]サンプルを収めたカプセルは2023年9月に地球に帰還・着陸し、サンプルの配布と分析が継続されている。[22] [23] [24] 2024年5月15日、持ち帰られたサンプルに関する予備的な分析研究の概要が報告された。[25]

発見と観察

1999年に撮影されたベンヌの回転を示すゴールドストーンレーダー画像

ベンヌは1999年9月11日、リンカーン地球近傍小惑星研究機構（LINEAR）による地球近傍小惑星探査中に発見されました。[3]小惑星は暫定的に1999 RQ 36と命名され、 地球近傍小惑星に分類されました。[26]ベンヌは1999年9月23日に地球に接近した際、アレシボ天文台とゴールドストーン深宇宙ネットワークによってレーダー画像を用いて広範囲に観測されました。 [27] [12]

ネーミング

ベンヌという名前は、アリゾナ大学、惑星協会、そしてLINEARプロジェクトが2012年に開催した「小惑星に名前をつけよう！」コンテストに応募した世界数十カ国から集まった8000人以上の学生の中から選ばれた。 [1] [28]ノースカロライナ州の小学3年生、マイケル・プジオが、エジプト神話の鳥ベンヌにちなんでこの名前を提案した。プジオにとって、オシリス・レックス宇宙船のTAGSAMアームが、サギとして描かれることが多いエジプトの神に似ていた。[1]

その特徴は神話に登場する鳥や鳥のような生き物にちなんで名付けられている。[29]

身体的特徴

2018 年 12 月にOSIRIS-RExによって撮影されたベンヌの回転のアニメーション。

ベンヌは、回転するコマに似た、ほぼ球状の形をしている。ベンヌの自転軸は軌道に対して178度傾いており、自転軸の周りの回転方向は軌道に対して逆行している。 [5]地上レーダーによる初期の観測では、ベンヌは比較的滑らかな形状で、1つの突出した突起があることが示されたが、表面には10～20メートルの岩塊があるが[30] 、 OSIRIS-RExの高解像度データにより、表面ははるかに荒れており、10～20メートルよりも大きな岩塊が200個以上あることが明らかになった。表面は10メートルあり、そのうち最大のものは直径58メートル。[5]この岩塊には、高アルベド 炭酸塩鉱物の鉱脈が含まれており、これは小惑星が形成される前に、はるかに大きな母天体の熱水路によって形成されたと考えられています。[31] [32]鉱脈の幅は3センチメートルから15センチメートル、長さは1メートルを超えることもあり、隕石に見られる炭酸塩鉱脈よりもはるかに大きいです。[32]

ベンヌの赤道沿いには、明瞭な尾根が存在します。この尾根の存在は、この地域に細粒のレゴリス粒子が堆積していることを示唆しており、これはおそらく、低重力と高速自転（約4.3時間に1回）によるものと考えられます。 [30]オシリス・レックス探査機による観測では、ベンヌの自転速度が時間とともに上昇していることが示されています。[33]このベンヌの自転速度の変化は、ヤルコフスキー・オキーフ・ラジエフスキー・パダック効果によって引き起こされます。[33]ベンヌが太陽光を受けて自転する際、表面からの熱放射が不均一に放出されるため、ベンヌの自転周期は100年ごとに約1秒ずつ減少します。[33]

2007年にスピッツァー宇宙望遠鏡によってこの小惑星が観測され、有効直径は484 ± 10mで、他の研究結果と一致している。可視幾何アルベドは低く、0.046 ± 0.005。熱慣性が測定され、自転周期ごとに約19%変化することが判明した。この観測に基づき、科学者たちは（誤って）数ミリメートルから1センチメートルの範囲の中程度のレゴリス粒子が均一に分布していると推定した。ベンヌ周辺では、潜在的なダストコマからの放射は検出されていないため、 半径4750 km以内のダストの限界は10 6 gとなる。 [34]

1999年から2013年までの天体観測により、101955ベンヌはヤルコフスキー効果の影響を受けており、その軌道の長半径が平均して284 ± 1.5 メートル/年。重力と熱の影響の解析により、かさ密度ρ =1190 ± 13  kg/m 3 であり、これは水よりわずかに密度が高いだけである。したがって、予測されるマクロ多孔度は40 ± 10％であり、内部は瓦礫の山のような構造、あるいは空洞になっていることを示唆している。[35]推定質量は(7.329 ± 0.009) × 10 10  kg . [5]ベンヌのサンプルから、ベンヌには生物の構成要素が存在することが明らかになった。[36]

測光と分光法

2005年のベンヌの測光観測では、朔望遠鏡の自転周期はベンヌは、炭素質小惑星のサブカテゴリであるB型に分類されます。偏光観測によると、ベンヌは炭素質小惑星の中でも稀なF型サブクラスに属し、通常は彗星のような特徴を示すことが示されています。[8]様々な位相角での測定では、位相関数の傾きは1度あたり0.040等級と示され、これはアルベドの低い他の地球近傍小惑星とほぼ同等です。[37]

OSIRIS-RExの観測開始以前、分光法によってCIおよび/またはCM炭素質コンドライト隕石との対応が示されており、 [38] [39] [ 40]炭素質コンドライト鉱物である磁鉄鉱も含まれている。[41] [42] [43]磁鉄鉱はスペクトル的に顕著な[44] [ 45]水の産物であるが[46] [47] [48]熱によって破壊され、[48] OSIRIS-RExのスタッフを含む天文学者にとって重要な代替物となっている[49] [50] [51] 。 [52]

水

オシリス・レックスの主任研究員であるダンテ・ラウレッタ氏[53]によると、「ベンヌは非常に水が豊富なターゲットであるように思われ、水は小惑星から採掘できる最も興味深く、おそらく最も利益の高い資源です」[54] [55] 。

事前に予測されていた[56]ダンテ・ラウレッタ（アリゾナ大学）は、ベンヌには水が豊富に存在し、OSIRIS-RExが技術的に接近中だった頃からすでに検出可能であったことを改めて強調した。[57]

オシリス・レックスによる小惑星表面の予備的な分光調査では、磁鉄鉱と隕石と小惑星のつながりが確認され、[58] [59] [60]主に層状珪酸塩が占めている。[61] [62] [63]層状珪酸塩は特に水を含んでいる。[64] [65] [66]ベンヌの水のスペクトルは接近時に検出され、[59] [67]外部の科学者によって調査され、[68] [44]軌道上から確認された。[41] [69] [70] [71]

オシリス・レックスの観測結果では、他の形態の水は考慮せず、一つの形態だけで約7 x 10 8 kgの水が存在するという（自称）控えめな推定値が得られました。これは約1重量%の水分含有量に相当し、潜在的にはそれよりもはるかに多い可能性があります。これは、ベンヌの表土の下に一時的な水塊が存在することを示唆しています。表層の水は採取されたサンプルから失われている可能性があります。しかし、サンプルリターンカプセルが低温を維持すれば、最大の（センチメートルスケールの）破片には、測定可能な量の吸着水と、ベンヌのアンモニウム化合物の一部が含まれている可能性があります。[71]他の形態の水貯蔵を含む別の推定値は6.2重量%です。[72]

NASAと大学のサンプル施設は、水と有機化合物が豊富であると予測されるサンプルを確保し、研究し、管理する準備をしている。[73] [74] [75]

ドイツのSAL（サンプル分析研究所）は、リュウグウ、ベンヌ、その他の空気のない天体から宇宙化学水を受け取る準備をしている。 [76]

活動

ベンヌは活動的な小惑星であり、[77] [78] [79] [80]散発的に10cm（3.9インチ）の大きさの粒子の噴煙[81] [82]や岩石を放出している（塵ではなく、数十マイクロメートルと定義される）。[ 83] [84] [85 ] [86]科学者たちは、放出の原因は熱による破砕、層状珪酸塩の脱水による揮発性物質の放出、地下水の溜まり、[71]および/または隕石の衝突によるものではないかと仮説を立てている。[84]

オシリス・レックスの到着前、ベンヌはヘール・ボップ彗星や岩石彗星の3200フェートンと一致する偏光を示していた。[8]ベンヌ、フェートン、および非活動のマン島彗星[87]は活動小惑星の例である。[88] [89] [79]特に青色を示すB型小惑星は休眠中の彗星である可能性があり、[90] [91] [92] [93] [71]リュウグウに似ているが、より初期の段階にある。[94] IAUがベンヌを二重ステータスの天体と宣言した場合、その彗星の名称はP / 1999 RQ 36 （LINEAR）となる。[95]

小惑星ベンヌが粒子を放出
オシリス・レックスミッション[84] [33] [96]

表面の特徴

小惑星ベンヌのレゴリス表面

ベンヌのすべての地質学的特徴は、神話に登場する様々な種の鳥や鳥のような人物にちなんで名付けられている。[29]最初に命名されたのは、オシリス・レックスのサンプル採取地点の最終候補地4か所で、2019年8月にチームによって非公式な名前が付けられた。[97] 2020年3月6日、IAUはベンヌの表面にある12の特徴に、リージョン（広域地理的領域）、クレーター、ドルサ（尾根）、フォッサ（溝または溝）、サクサ（岩や玉石）など、最初の公式名前を発表した。[98]

分析の結果、ベンヌの外部を構成する粒子は緩く詰まっており、互いに軽く結合していることが示された。「宇宙船は小惑星の表面から塵や岩石を掴んだ直後にスラスターを噴射して後退していなければ、ベンヌに沈んでいただろう。」[99]また、分析により、太陽の熱がベンヌの岩石を砕くのに、これまで考えられていた数百万年ではなく、わずか1万年から10万年かかることも明らかになった。[100]

候補サンプルサイト

OSIRIS-RExミッションチームは、MapCamとOVIRSの両方のデータを用いてベンヌの表面を徹底的に分析した結果、サンプル採取の候補地としてナイチンゲール、カワセミ、ミサゴ、サンドパイパーの4か所が選定されました。これらのうち、ナイチンゲールが最終的に選ばれました。これは、表面の他の部分と比較して、より強いスペクトル赤化を示したためです（より新鮮で露出の少ない地形を示しています）。[101]さらに、ナイチンゲールは探査機の降下に関する安全性評価試験にも合格しました。

オシリス・レックスの最終候補サンプル採取地点4か所[102]
名前位置説明
ナイチンゲール北緯56度、東経43度色彩の多様性に富んだ細粒物質が豊富に存在する。主要なサンプル採取地点。[103]
カワセミ北緯11度、東経56度4 つの場所の中で最も水量が多い、比較的新しいクレーターです。
ミサゴ北緯11度、東経80度多様な岩石が分布する低アルベドの地域に位置する。予備サンプル採取地点。[103]
シギ南緯47度、東経322度2つの新しいクレーターの間に位置し、起伏の多い地形にあります。鉱物の輝きは様々で、含水鉱物の痕跡が見られます。

2019年12月12日、ベンヌの表面を1年間にわたってマッピングした後、ターゲットサイトが発表されました。ナイチンゲールと名付けられたこの地域は、ベンヌの北極付近にあり、大きなクレーターの中にある小さなクレーター内にあります。オスプレイはバックアップのサンプル採取地点として選ばれました。[103]

最終候補のOSIRIS-RExサンプル採取地点4か所

IAU命名地物

IAUが命名した表面の特徴の位置を示すベンヌの地図
IAUが命名したベンヌの表面の特徴のリスト[104]
名前名前の由来位置
アエロプス・サクサムギリシャ神話に登場する半鳥半女のハルピュイアの姉妹の一人、アエロ北緯25.44度、東経335.67度
アエトス・サクサムギリシャ神話で鷲に姿を変えられたゼウス神の幼少期の遊び仲間、アエトス北緯3.46度、東経150.36度
アミハン・サクサムフィリピン神話の鳥神、アミハン南緯17.96度、東経256.51度
ベンベン・サクサムベンベン、古代エジプトの原始の水ヌから生じた原始の塚南緯45.86度、東経127.59度
ブーブリー・サクサムブーブリーは、スコットランド神話に登場する形を変える存在で、巨大な水鳥の姿をとることが多い。北緯48.08度、東経214.28度
カムラツ・サクサムマヤ神話のキチェ創世神話に登場する4羽の鳥のうちの1羽、カムラツ南緯10.26度、東経259.65度
セラエノ・サクサムギリシャ神話の半鳥半女のハルピュイア姉妹の一人、ケライノー北緯18.42度、東経335.23度
チンクウィア・サクサムチンクウィアは、アルゴンキン語族の神話に登場する、巨大な鷲のような姿をした雷神である。南緯4.97度、東経249.47度
ドードー・サクサム不思議の国のアリスに登場するドードー鳥のキャラクター、ドードー南緯32.68度、東経64.42度
ガマユン・サクサムスラヴ神話の予言の鳥、ガマジュン北緯9.86度、東経105.45度
ガーゴイル・サクサムガーゴイル、翼を持つドラゴンのようなモンスター北緯4.59度、東経92.48度
グリカンビ・サクサムヴァルハラに住む北欧神話の雄鶏、グリンカンビ北緯18.53度、東経17.96度
フギン・サクサムフギンは、北欧神話で神オーディンに随伴する2羽のカラスのうちの1羽である。南緯29.77度、東経43.25度
コンガマト・サクサムカオンデ神話に登場する巨大な空飛ぶ生き物、コンガマト北緯5.03度、東経66.31度
ムニン・サクサムムニンは、北欧神話で神オーディンに随伴する2羽のカラスのうちの1羽である。南緯29.34度、東経48.68度
オキュペテ・サクサムギリシャ神話の半鳥半女のハルピュイア姉妹の一人、オキュペテー北緯25.09度、東経328.25度
オデット・サクサム『白鳥の湖』で白鳥に変身する王女オデット南緯44.86度、東経291.08度
オディール・サクサム白鳥の湖の黒鳥、オディール南緯42.74度、東経294.08度
ポウアカイ・サクサムポウカイ、マオリ神話の怪物の鳥南緯40.45度、東経166.75度
ロック・サクサムアラビア神話に登場する巨大な猛禽類、ロック南緯23.46度、東経25.36度
シムルグ・サクサムイラン神話のあらゆる知識を備えた慈悲深い鳥、シームルグ南緯25.32度、東経4.05度
ストリクス・サクサム古代神話に登場する不吉な鳥、ストリクス北緯13.40度、東経88.26度
トロンドール・サクサムトールキンの中つ国に登場する鷲の王、トロンドール南緯47.94度、東経45.10度
トラヌワ地域チェロキー神話に登場する巨大な鳥、トラヌワ南緯37.86度、東経261.70度

起源と進化

ベンヌを構成する炭素質物質は、もともとはるかに大きな母天体、すなわち小惑星または原始惑星の崩壊によって形成されました。しかし、太陽系のほぼすべての物質と同様に、その鉱物や原子の起源は、赤色巨星や超新星などの死にゆく恒星に見出すことができます。[105]集積説によれば、この物質は45億年前の太陽系形成期に形成されたと考えられています。

ベンヌの基本的な鉱物学と化学的性質は、太陽系形成の最初の1000万年間に確立されたと考えられています。この間、炭素質物質は、はるかに大きな小惑星または原始惑星の内部で地質学的加熱と化学変化を受け、必要な圧力、熱、そして（必要であれば）水和反応を生み出すことができ、より複雑な鉱物へと変化しました。 [30]ベンヌは、おそらく直径100kmのより大きな天体の破片として、内側小惑星帯で誕生しました。 [106]シミュレーションでは、ベンヌがポラナ族に由来する確率が70% 、エウラリア族に由来する確率が30%であることが示されています。[107]ベンヌの岩塊に衝突した天体は、ベンヌが100万年から250万年の間、地球近傍軌道（主小惑星帯から分離）にあったことを示しています。[108]

その後、ヤルコフスキー効果と木星や土星などの巨大惑星との平均運動共鳴の影響で軌道がずれた。惑星との様々な相互作用とヤルコフスキー効果の組み合わせにより、小惑星は変形し、自転、形状、表面の特徴が変化した可能性がある。[109]

チェッリーノらは、ベンヌの分光学的特性が既知の彗星と類似していることから、ベンヌが彗星起源である可能性を示唆している。地球近傍天体における彗星の割合は推定されている。8% ± 5%。[8]これには、発見されて現在も小惑星として番号が付けられている岩石彗星 3200フェートンが含まれます。 [110] [111]

軌道

ベンヌと太陽の周りの内惑星の軌道図

ベンヌは2022年現在、1.19年（435日）の周期で太陽の周りを公転している。[3]地球は9月23日から25日頃にその軌道から約480,000 km（0.0032 au ）まで接近する 。1999年9月22日、ベンヌは地球から0.0147 auを通過し、6年後の2005年9月20日には地球から0.033 auを通過した。[1] 0.04 au未満の次の接近は2054年9月30日と2060年9月23日であり、これにより軌道がわずかに摂動する。1999年の接近から2060年の接近までの間に、地球は61周、ベンヌは51周する。さらに接近するのは2135年9月25日で、約0.0014 auである（表を参照）。[1] 2060年から2135年の接近までの75年間で、ベンヌは64周回するため、その周期は1.17年（427日）となる。[112] 2135年の地球接近により、公転周期は約1.24年（452日）に増加する。[112] 2135年の地球接近前、ベンヌは2045年11月27日に地球から最大距離2.34AU（3億5000万km）に達する。[113]

ベンヌが0.05AU以下に接近
位置の不確実性と乖離の拡大[1]
日付JPL SBDB
公称地心
距離 ( AU )		不確実性
領域
（3シグマ）
2054年9月30日0.039299 AU (587.9万 km)±7 km
2060年9月23日0.005008 AU (749.2 千 km)±5 km
2080年9月22日0.015630 AU (233 万 8200 km)±3千キロメートル
2135-09-250.001364 AU (204.1 千 km)±2万km
（仮想衝突装置）
2182-09-24 [10]		≈0.3 AU (4000万km) (重力シミュレータ) [114] [115]
1.1 AU (1億6000万km) ( NEODyS ) [116]		±3億7000万km

地球への衝突の可能性

平均して、直径500メートル（1,600フィート、0.31マイル）の小惑星は、約13万年ごとに地球に衝突すると予想されます。[117]アンドレア・ミラニと協力者による2010年の力学的研究では、2169年から2199年の間にベンヌが地球に8回衝突する可能性があると予測されました。衝突の累積確率は、当時はあまり知られていなかったベンヌの物理的特性に依存していましたが、8回の遭遇すべてで0.071％を超えないことがわかりました。[118]著者らは、101955ベンヌの地球衝突確率を正確に評価するには、ヤルコフスキー効果の大きさと方向を決定するための詳細な形状モデルと追加の観測（地上または物体を訪問した宇宙船から）が必要であることを認識していました。

1999年、2005年、2011年に得られたレーダー観測に基づく形状モデルと天体測定の発表[27]により、ヤルコフスキー加速度の推定値の改善と衝突確率の見直しが可能になった。2014年時点での衝突確率の最良推定値は、2175年から2196年までの累積確率0.037%であった[119]。これはパレルモスケールの累積評価値で-1.71に相当する。衝突が起こった場合、衝突に伴う運動エネルギーはTNT換算で1,200メガトンになると予想されます（比較のために、これまでにテストされた中で最も強力な核兵器であるツァーリ・ボンバのTNT換算は約54メガトンでした[10]。また、記録された歴史上最もエネルギーの強い衝突イベントであるツングースカ事件のTNT換算は3〜5メガトンと推定されていますが、[120] 20〜30メガトンという推定もあります[121]）。

2021年の軌道解は、仮想衝突天体を2200年から2300年まで拡張し、累積パレルモ衝突危険度スケールをわずかに上昇させて-1.42とした。この解には、主小惑星帯の総質量の約90%に相当する343個の他の小惑星の推定重力効果も含まれている。[11]

2060/2135 接近

2128 年から 2138 年にかけて太陽を周回する 101955 ベンヌの地球に対する位置を示すアニメーション。2135 の接近はアニメーションの終わり近くに示されています。
   地球 ・   101955 ベンヌ

ベンヌは2060年9月23日に地球から0.005 au（750,000 km; 460,000 mi）の距離を通過しますが、[1]比較のために言うと、月の平均軌道距離（月距離）は384,402 km（238,856 mi）で、50年後にのみ384,404 kmに変化します。[要出典]ベンヌは普通の双眼鏡では見えないほど暗くなります。[122] 2060年の最接近により、2135年の最接近では発散が生じます。2135年9月25日、地球の接近距離は0.00136 au（203,000 km; 126,000 mi）±2万kmです。[1] 2135年に地球に衝突する可能性はない。[123] [10] 2135年の接近により、多くの変化の線が生まれ、ベンヌは2135年の通過中に重力の鍵穴を通過する可能性があり、将来の遭遇時に衝突シナリオが生じる可能性がある。鍵穴はすべて幅20km未満で、中には幅5mしかない鍵穴もある。[124]

2182

最も脅威となる仮想衝突は2182年9月24日（火）で、地球衝突の確率は2,700分の1である[10]。しかし、小惑星は地球から太陽までの距離と同じくらい遠くにある可能性がある。[116] 2182年9月24日に地球に衝突するためには、ベンヌは2135年9月25日に幅約5kmの鍵穴を通過する必要がある。[124]次の2つの大きなリスクは2187年（1:14,000）と2192年（1:26,000）に発生する。[10] 2178年から2290年の間に地球に衝突する累積的な確率は1,800分の1である。[10]

長期的

ラウレッタらは2015年にコンピューターシミュレーションの結果を報告し、101955 ベンヌは他の何らかの原因で破壊される可能性が高いと結論付けました。

ベンヌの軌道は、他のすべてのNEOと同様に、本質的に動的不安定である。ベンヌの数百年先以降の進化と運命に関する確率論的な知見を得るため、我々は水星・海王星の重力摂動を含む1,000個の仮想「ベンヌ」を3億年にわたって追跡した。その結果、ベンヌが太陽に落下する確率は48%であることが示された。ベンヌが太陽系内から放出される確率は10%で、その最も可能性が高いのは木星との接近遭遇後である。惑星への衝突確率が最も高いのは金星（26%）で、次いで地球（10%）、水星（3%）である。ベンヌが火星に衝突する確率はわずか0.8%、ベンヌが最終的に木星に衝突する確率は0.2%である。[109]

絶対等級21未満の小惑星が地球から月の距離1つ未満を通過する
小惑星日付公称進入距離（LD）最小距離（LD）最大距離（LD）絶対等級（H）サイズ（メートル）
(152680) 1998 KJ 91914年12月31日0.6060.6040.60819.4279～900
(458732) 2011 MD 51918年9月17日0.9110.9090.91317.9556–1795
（163132）2002 CU 111925年8月30日0.9030.9010.90518.5443–477
2017年式VW 132001年11月8日0.3730.3163.23620.7153～494
（153814）2001 WN 52028年6月26日0.6470.6470.64718.2921–943
99942 アポフィス2029年4月13日0.09890.09890.098919.7310～340
2005 WY 552065年5月28日0.8650.8560.87420.7153～494
101955 ベンヌ2135-09-250.5310.5070.55520.19472–512
（153201）2000 WO 1072140-12-010.6340.6310.63719.3427–593

流星群

ベンヌは地球からの最小軌道交差距離が短い活動小惑星であるため、弱い流星群の母天体となる可能性があります。ベンヌの粒子は9月25日頃、南の「こくしつ座」から放射されるでしょう。[125]流星は肉眼で見える範囲に近づき、天頂における1時間あたりの出現率は1未満になると予想されています。[125]

探検

オシリス・レックス

2020年10月のサンプル収集の成功。OSIRIS-RExがナイチンゲールサンプルサイトに着陸した様子が映っている。

NASAのニューフロンティア計画のOSIRIS -RExミッションは、2016年9月8日に101955ベンヌに向けて打ち上げられました。2018年12月3日、探査機は2年間の旅を経て小惑星ベンヌに到着しました。[17] 1週間後、アメリカ地球物理学連合の秋季会議で、研究者らはOSIRIS-RExが小惑星の表面に含水鉱物の分光学的証拠を発見したと発表しました。これは、ベンヌの母天体が分離する前に液体の水が存在していたことを示唆しています。[126] [5]

2020年10月20日、OSIRIS-RExは小惑星に降下し、「ポゴスティック」のように小惑星から飛び降り[19]、サンプル採取に成功した[127] 。 2021年4月7日、OSIRIS-RExは小惑星の最後のフライオーバーを終え、ゆっくりと小惑星から離れ始めた[128] 。 2021年5月10日、OSIRIS-RExは小惑星のサンプルを収容したまま出発を完了した[24]。OSIRIS-RExは2023年に[129] 、パラシュートによるカプセル投下によってサンプルを地球に帰還させ、最終的に2023年9月24日にユタ州の地表に着地した[19]。

サンプルコンテナが回収され、テキサス州ヒューストンのジョンソン宇宙センターの気密室に移送された直後、コンテナの蓋が開けられた。科学者たちは、最初の開封時に「オシリス・レックス科学コンテナの航空電子機器デッキに黒い塵と破片を発見した」とコメントした。更なる調査が計画されている。2023年10月11日、回収されたカプセルが開封され、小惑星サンプルの内容物が「初めて」明らかになった。[130] 2023年12月13日、回収されたサンプルの更なる調査結果が報告され、有機分子や未知の物質が含まれていることが明らかになった。これらの物質の組成や構成をより正確に把握するには、更なる調査が必要である。[131] [132] 2024年1月11日、NASAは3ヶ月の試行錯誤の末、小惑星ベンヌのサンプルが入った回収コンテナをついに完全に開けたと報告した。[133] [134] [135]回収された物質の総重量は121.6グラム（4.29オンス）で、ミッションの目標の2倍を超えました。[136] 2024年5月15日、回収されたサンプルの予備的な分析研究の概要が報告されました。[25]

選択

小惑星ベンヌは、OSIRIS-REx選定委員会によって50万個以上の既知の小惑星の中から選ばれた。選定にあたっての主な制約は地球に近いことだった。地球に近いということは、地球軌道から物体に到達するのに必要な推力（Δv）が小さいことを意味するからである。 [137]選定基準は、軌道離心率、傾斜角、軌道半径がそれぞれ小さい小惑星を周回することであった。0.8～1.6  au である。[138]さらに、サンプルリターンミッションの候補となる小惑星は、表面に緩いレゴリスを持つ必要があり、直径が200メートル以上であることが求められる。これより小さい小惑星は、通常、自転速度が速すぎるため、塵や微粒子を保持することができない。最後に、揮発性分子や有機化合物を含む可能性のある、初期太陽系からの純粋な炭素物質を含む小惑星を見つけたいという願望により、候補リストはさらに絞り込まれた。

上記の基準を適用した結果、オシリス・レックス計画の候補として5つの小惑星が残り、その軌道が潜在的に危険であるという理由からベンヌが選ばれた。[138]

  •   オシリス・レックス–  101955 ベンヌ–  地球
  • 2016年8月9日から2023年9月24日までの太陽系の軌道
    2016年8月9日から2023年9月24日までの太陽系の軌道
  • 2018年12月25日からの101955ベンヌの軌道
    2018年12月25日からの101955ベンヌの軌道
  • ベンヌへの着陸
    ベンヌへの着陸

返却されたサンプル

グローブボックス内のベンヌのバルクサンプル。(a)マイラーフラップの上部（左の2つのトレイ）から採取したサンプルと、その下（右の2つのトレイ）からすくい取ったサンプル。(b)TAGSAMから8つのトレイに注がれたサンプル。[139]
斑状粒子中のリン酸塩（OREX-803009-101）。（a）高反射率物質の外殻を持つ暗色粒子の可視光顕微鏡画像。（b～d）高反射率の脈に沿って分裂した粒子の断片を段階的に拡大したSEM画像。外殻に似た塊状の脆い質感を持ち、Na、Mg、Pからなる物質が明らかになった。[139]

オシリス・レックス探査機は、2023年9月にベンヌから約120グラムの物質を地球に無事に持ち帰りました。持ち帰られた物質は大部分が非常に暗く、反射率はベンヌの表面観測結果と一致していますが、一部に明るい包有物や粒子が含まれています。サンプルの粒子サイズは、サブミクロンの塵から長さ約3.5cmの岩石まで、幅広い範囲にわたります。鉱物学的分析の結果、サンプルは含水鉱物、特にマグネシウムを豊富に含む層状珪酸塩鉱物を豊富に含んでおり、リモートセンシングデータからの予測を裏付けています。その他の主要成分には、磁鉄鉱、硫化物、炭酸塩、有機化合物などがあります。予想外の発見として、一部のサンプルにはリン酸鉱物が含まれていました。マグネシウムやナトリウムを豊富に含むリン酸塩は、一部の粒子の鉱脈や地殻として発見されました。[139]

ベンヌのサンプルの元素組成は、CIコンドライト隕石のそれによく似ている。しかし、ベンヌの物質はいくつかの異なる同位体比を示している。平均酸素同位体組成は、ベンヌをCIおよびCYコンドライト、そして小惑星リュウグウのサンプルと同じ酸素三同位体空間の領域に位置づけている。サンプルの炭素含有量（4.5～4.7重量%）は、既知の隕石やリュウグウのサンプルで見つかった値よりも高い。サンプル中にプレソーラー粒子が存在することは、物質の一部が太陽系の形成以来ほとんど未処理のまま残っていることを示している。プレソーラーの 炭化ケイ素とグラファイトが確認され、その存在比は52+12
−10 ppmと12+7
−5 それぞれppmであり、加熱されていないコンドライトサンプルとほぼ同じである。[139]

証拠は、サンプルがベンヌ表面の少なくとも2つの異なる岩相から採取されたことを示唆しています。粒子は主に3つのタイプ、すなわち丘状、角状、まだら状であることが確認されました。これらはそれぞれ異なる密度を示し、丘状粒子の平均密度が最も低い（1.55 ± 0.07 g/cm 3）であり、斑状粒子は最も高かった（1.77 ± 0.04 g/cm 3）。サンプルのスペクトル分析では、ベンヌの全球スペクトルと比較して、0.4μmから2.5μmにかけて赤みがかった傾斜が見られ、サンプル物質と小惑星表面の粒子サイズ、表面テクスチャ、または宇宙風化の違いを示唆している可能性がある。[139]

2023年11月3日から、サンプルの一部は国立自然史博物館（ワシントンD.C.）の隕石展示室で展示されている。[140]サンプルの別の一部は、2024年10月14日から18日までイタリアのミラノで開催された国際宇宙会議でNASAによって展示された。 [141] [142]

2025年1月、ベンヌから持ち帰ったサンプルには、陸生生物のタンパク質を構成する20種類のアミノ酸のうち14種類、DNAとRNAの必須構成要素である5種類の核酸塩基（アデニン、チミン、シトシン、グアニン、ウラシル）すべてを含む、炭素と窒素を豊富に含む幅広い有機化合物が含まれていることが報告されました。 [ 143 ] [ 144] [145] [146] [147]

参照

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ウィキメディア・コモンズには、 101955 ベンヌに関連するメディアがあります。
  • ビデオ (2:53) – 小惑星ベンヌ ミッションの概要 ( NASA ; 2021 年 5 月 11 日)。
  • 動画 (01:12) – 小惑星ベンヌが宇宙に物質を放出 ( CNN ; 2019年12月5日)
  • ビデオ (01:32) – 小惑星ベンヌへのオシリス・レックスの接近 ( NASA ; 2019 年 1 月 7 日)
  • 地球衝突リスク概要: 101955 1999 RQ36 (年: 2175–2199) –ジェット推進研究所地球近傍天体サイト
  • 2135年のNEODyS-2暦（ステップサイズ：10日）
  • デルボ, マルコ; ミシェル, パトリック (2011). 「(101955) 1999 Rq 36 の温度履歴と力学的進化：原始的小惑星からのサンプルリターンの潜在的ターゲット」.アストロフィジカル・ジャーナル. 728 (2): L42.書誌コード:2011ApJ...728L..42D. doi : 10.1088/2041-8205/728/2/L42 .
  • Hergenrother, Carl W.; et al. (2012). 「Herschel、ESO-VISIR、およびSpitzer観測に基づくOSIRIS-RExターゲット小惑星(101955) 1999 RQ36の物理的特性」. Astronomy & Astrophysics . 548 : A36. arXiv : 1210.5370 . Bibcode :2012A&A...548A..36M. doi :10.1051/0004-6361/201220066. S2CID  55689658.
  • ヘルゲンローザー、カール W.他。 （2014年）。 「OSIRIS-REx ミッションターゲット (101955) ベンヌの設計基準小惑星」。arXiv : 1409.4704 [astro-ph.EP]。
  • 2182の公称および影響のあるソリューション
  • 101955 ベンヌ、NeoDyS-2、地球近傍天体 - ダイナミックサイト
    • 暦 ·観測予測 ·軌道情報 · MOID  ·固有要素 ·観測情報 ·接近 ·物理情報 ·軌道アニメーション
  • JPL小天体データベースの101955ベンヌ
    • 接近 ·発見 ·天体暦 ·軌道ビューア ·軌道パラメータ ·物理パラメータ
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