Unika resultat från asteroiden Steins

Den 5 september 2008 passerade Rosetta nära den lilla asteroiden 2867 Steins. Eftersom bara en handfull asteroider har utforskats på nära håll med rymdsonder tidigare var detta ett gyllene tillfälle för teamet bakom Rosettas kamera, OSIRIS.

– Det är så få asteroider som blivit undersökta att varje ny blir en mycket viktig pusselbit för vår förståelse av asteroider och vårt solsystem. Bilderna av Steins blev en bonus för missionen, förklarar Björn Davidsson.

Steins håller till i den inre delen av asteroidbältet strax bortom Mars bana.

Kamera med rötter i Uppsala

ESA sände upp Rosetta för snart sex år sedan. Sonden kommer fram till kometen Churyumov-Gerasimenko på hösten 2014 efter mer än tio års resa genom rymden. Ombord finns det högteknologiska kamerasystemet OSIRIS, som både kan ta bilder av ytan på himlakroppar och panoramabilder av kometers slöjor av gas och stoft. I kamerateamet deltar förutom Björn Davidsson även Hans Rickman. Uppsala universitet har också varit med och byggt kameran.

Asteroiderna är ovärderliga vittnen till vad som har hänt i vårt solsystem sedan det var ungt. De består av material som bildades när solsystemet var nyfött och planeterna ännu inte hade hunnit bildas. I själva verket är asteroiderna en möjlighet att studera byggmaterialet till jordklotet.

– När man undersöker en liten asteroid som Steins, är det viktigt att förstå dess historia för att tolka det man ser på rätt sätt. Det kan till exempel handla om asteroidens form, antalet kratrar samt vilka mineral och bergarter den består av, berättar Hans Rickman.

Enda sättet att undersöka detta är genom att flyga till den och ta närbilder.

– Desto fler asteroider som kan utforskas, desto mer kan vi lära oss om de stora dragen i asteroidbältets historia och ytterst om hur jorden, Mars och Venus kom till, fortsätter han.

Diamantformad asteroid

Steins storlek är unik i jämförelse med andra asteroider som flugits förbi. Den har en diameter på ungefär fem kilometer. Andra undersökta asteroider har varit mycket mindre eller mycket större.

Formen och ytan hos Steins är också annorlunda än hos tidigare undersökta asteroider – är formad som en slipad diamant – vilket har väckt forskarnas nyfikenhet. De undrar också varför det finns så få små kratrar på Steins. De små kratrarna har uppenbarligen suddats ut genom någon geologisk process. Forskarna tror det rör sig om jordskred. Men eftersom en liten asteroid inte har någon geologisk aktivitet så frågar sig forskarna vad som kan orsaka sådana skred.

En förklaring kan vara att asteroider utsätts för ett vridmoment genom att de skickar ut olika mycket värmestrålning i olika riktningar. Detta har fått namnet YORP-effekten efter initialerna hos fyra forskare som har studerat den. Den lite märkliga formen hos Steins antyder att YORP kan ha spelat en roll.

– Den har börjat snurra så snabbt att den har ändrat sin form, förklarar Björn Davidsson.

Den snabba rotationen kan då få sten och grus på ytan nära polerna att vandra mot ekvatorn, vilket i praktiken fungerar som en sorts markskred i stor skala. Det skulle kunna ge Steins den diamantform den har idag.

Krossad stenhög

Den största kratern på Steins ligger vid sydpolen och mäter ca 2,1 kilometer i diameter. Den visar att Steins har utsatts för en fruktansvärd kollision men har överlevt. Ifall Steins vore en kompakt stenklump, skulle energin i denna kollision troligen ha krossat den fullständigt. OSIRIS-teamets tolkning är därför att Steins är en redan uppkrossad stenhög i likhet med vad man tror att de flesta asteroider är.

Steins ålder förefaller vara mellan några hundra miljoner år och en miljard år. Det kan astronomerna veta genom att räkna kratrarna på Steins yta och jämföra med hur ofta asteroiden borde ha kolliderat med mindre himlakroppar. Själva Steins är alltså betydligt yngre än solsystemet, som är 4,6 miljarder år, även om asteroidens material är urgammal. Det betyder att den är ett fragment från en kosmisk kollision. Sannolikt kommer den att råka ut för fler sådana, och slås sönder i småbitar inom ytterligare någon miljard år.