En utilisant des algorithmes logiciels développés au Catalina Sky Survey, qui se spécialise dans la découverte et le suivi des astéroïdes géocroiseurs en détectant leur mouvement par rapport aux étoiles de fond, l'équipe OSIRIS-REx a découvert que les plus grosses particules en éruption de Bennu avaient un diamètre d'environ 6 centimètres (2 pouces). En raison de leur petite taille et de leur faible vitesse - c'est comme une pluie de minuscules cailloux en super ralenti - l'équipe de la mission ne considère pas les particules comme une menace pour le vaisseau spatial.

"L'espace est si vide que même lorsque l'astéroïde projette des centaines de particules, comme nous l'avons vu dans certains événements, les chances que l'un de ceux-ci heurte le vaisseau spatial sont extrêmement faibles, " Hergenrother a dit, "Et même si cela devait arriver, la grande majorité d'entre eux ne sont pas assez rapides ou assez gros pour causer des dommages."

Au cours de plusieurs campagnes d'observation entre janvier et septembre 2019 dédiées à la détection et au suivi de la masse éjectée de l'astéroïde, un total de 668 particules ont été étudiées, avec la grande majorité mesurant entre 0,5 et 1 centimètre (0,2-0,4 pouces), et se déplaçant à environ 20 centimètres (8 pouces) par seconde, à peu près aussi rapide - ou lent - qu'un scarabée se précipitant sur le sol. Dans un cas, une valeur aberrante rapide a été cadencée à environ 3 mètres (9,8 pieds) par seconde.

En moyenne, les auteurs ont observé une à deux particules projetées par jour, avec une grande partie de la matière retombant sur l'astéroïde. Ajoutez à cela les petites tailles de particules, et la perte de masse devient minime, expliqua Hergenrother.

"Pour vous donner une idée, toutes ces 200 particules que nous avons observées lors du premier événement après l'arrivée tiendraient sur une tuile de 4 pouces x 4 pouces, ", a-t-il déclaré. "Le fait que nous puissions même les voir témoigne des capacités de nos caméras."

Les auteurs ont étudié divers mécanismes qui pourraient provoquer ces phénomènes, y compris la vapeur d'eau libérée, impacts de petites roches spatiales connues sous le nom de météoroïdes et de roches fissurées sous l'effet du stress thermique. Les deux derniers mécanismes se sont avérés être les forces motrices les plus probables, confirmant les prédictions sur l'environnement de Bennu basées sur des observations au sol précédant la mission spatiale.

Comme Bennu effectue une rotation toutes les 4,3 heures, les rochers à sa surface sont exposés à un cycle thermique constant car ils se réchauffent pendant la journée et se refroidissent pendant la nuit. Heures supplémentaires, les rochers se fissurent et se brisent, et éventuellement des particules peuvent être projetées de la surface. Le fait que les éjections de particules aient été observées avec une plus grande fréquence en fin d'après-midi, quand les rochers se réchauffent, suggère que le craquage thermique est un facteur majeur. Le moment des événements est également cohérent avec le moment des impacts de météorites, indiquant que ces petits impacts pourraient projeter des matériaux de la surface. Soit, ou les deux, de ces processus pourraient être à l'origine des éjections de particules, et en raison de l'environnement de microgravité de l'astéroïde, il ne faut pas beaucoup d'énergie pour lancer un objet depuis la surface de Bennu.

"Les particules étaient un cadeau inattendu pour la science de la gravité à Bennu car elles nous ont permis de voir de minuscules variations dans le champ de gravité de l'astéroïde que nous n'aurions pas connues autrement, " a déclaré Steve Chesley, auteur principal de l'une des études publiées dans la collection et chercheur principal au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. "Les trajectoires montrent que l'intérieur de Bennu n'est pas uniforme. Au lieu de cela, il y a des poches de matériaux de densité plus élevée et plus faible à l'intérieur de l'astéroïde."

Parmi les particules observées par l'équipe, certains avaient des trajectoires suborbitales, les garder en l'air pendant quelques heures avant qu'ils ne se réinstallent, tandis que d'autres s'envolent de l'astéroïde pour se rendre sur leur propre orbite autour du soleil.

Dans un cas, l'équipe a suivi une particule alors qu'elle tournait autour de l'astéroïde pendant près d'une semaine. Les caméras du vaisseau spatial ont même été témoins d'un ricochet, selon Hergenrother.

"Une particule est descendue, a heurté un rocher et est retourné en orbite, " dit-il. " Si Bennu a ce genre d'activité, alors il y a de fortes chances que tous les astéroïdes le fassent, et c'est vraiment excitant."

Alors que Bennu continue de se dévoiler, l'équipe OSIRIS-REx continue de découvrir que ce petit monde est d'une complexité éclatante. Ces découvertes pourraient servir de pierre angulaire pour les futures missions planétaires qui cherchent à mieux caractériser et comprendre comment ces petits corps se comportent et évoluent.