Haben NEA (Near Earth Asteroids) abbaubares Wassereis?

Wasser ist sehr nützlich für Raketentreibstoff und Lebenserhaltung im Weltraum. Aber gibt es in NEAs wirklich Wasser in Fülle und Form, das in diesem Jahrhundert möglicherweise sinnvoll abgebaut werden könnte? Oder müssen wir bis zur Frostgrenze, dem Asteroidengürtel, gehen, um Asteroiden mit verfügbarem Wasser zu finden? (Mondpolarwassereis ist hier, glaube ich, kein Thema, aber niedriges Delta-V-Asteroidenwasser).

asteroids water near-earth-object LocalFluff
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Antworten:

Nein und Ja.

Ich werde zuerst die "Nein" -Antwort ansprechen. Die Antwort ist nein, wenn Sie wirklich "Wassereis" meinen. Ceres liegt nahe an der Grenze, an der Wasser als Wasser existieren kann, im Gegensatz zu hydratisiertem Gestein. Diese faszinierenden hellen Flecken auf Ceres können Wassereis sein, das Vakuum ausgesetzt war (aber es können nur Salze sein). Ceres befindet sich höchstwahrscheinlich innerhalb der Frostgrenze, aber nur geringfügig. Das ist ein Teil dessen, was Ceres so faszinierend macht. Ceres umkreist bei 2,7+ AU. Es ist kein erdnaher Asteroid. Im Gegensatz zum Mainstream-Denken liegt die aktuelle Frostgrenze möglicherweise bei 2,7 AU (im Gegensatz zu 5 AU). Es gibt keine Möglichkeit, dass es bei 1 AU ist.

Die Antwort lautet ja, wenn Sie über das Eis als Wasserquelle hinausblicken. Einige kohlenstoffhaltige Asteroiden enthalten Wasser in Form von hydratisierten Mineralien. Einige von ihnen enthalten ziemlich viel Wasser, bis zu 22%. Wir werden mehr erfahren, wenn OSIRIS-REx nächstes Jahr startet und 2023 eine Probe von 101955 Bennu zurückgibt .

David Hammen
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Okay, "Eis" enthält keine hydratisierten Mineralien, was einige meiner Verwirrungen darüber erklärt. Gibt es wirklich eine Debatte darüber, wo die Frostgrenze ist? 2,7 oder 5 AU sind ein großer Unterschied, und ich würde denken, dass es eine ziemlich einfache Physik mit Sonneneinstrahlung in verschiedenen Entfernungen ist. Kann Dawn nicht herausfinden, wo es relativ zur Frostgrenze ist?

LocalFluff

@LocalFluff - Wo sich die Frostlinie jetzt befindet und wo sich das Sonnensystem gebildet hat, sind zwei verschiedene Dinge. Selbst während der Bildung des Sonnensystems befand sich die Frostlinie nicht an einem festen Ort. Es wanderte stattdessen mit dem Wachstum der Proto-Sonne und mit Änderungen in der Zusammensetzung und Dichte der protoplanetaren Scheibe nach innen und außen.

David Hammen

Aber die junge Sonne war schwächer, und während sie sich mit möglicherweise heftigen Eruptionen bildete, war die Scheibe durch Material geschützt. Wie hätte die Sonne jemals das meiste Wasser in 5 AE entfernten Asteroiden sublimieren können?

LocalFluff

Das ist rückwärts, @LocalFluff. Die Proto-Sonne war leuchtender als der Stern, der sie werden würde. Protosterne, die schließlich einen Stern mit einer Sonnenmasse bilden, folgen der Hayashi-Spur und dann der Henyey-Spur im Verlauf ihrer vorstellaren Entwicklung. Vielleicht sollten Sie dies als eine andere Frage einrahmen.

David Hammen

Unwahrscheinlich.

Wenn wir Zahlen in das Stefan-Boltzmann-Gesetz einfügen, erhalten wir eine Temperatur nahe 273 ° K (0 ° C) für Körper in der Nähe der Erdumlaufbahn. Die genaue Antwort für atmosphärische Körper hängt von der Albedo ab. Jegliches Wasser auf nahe gelegenen Asteroiden kocht so lange, bis es gefriert, und sublimiert dann. Deshalb konzentriert sich die Suche nach nahegelegenem Eis auf lichtlose, kalte Kraterregionen in der Nähe des Südpols des Mondes .

Die Raumsonde Rosetta und der dazugehörige Komet sind noch 200 Millionen km von der Sonne entfernt und entgasen bereits Wasser. IIRC, das im Januar begann, als der Komet 390 Millionen km von der Sonne entfernt war, weit hinter dem Mars. Schwarzkörpertemp. da draußen wären es ungefähr -100 ° C.

Sieht so aus, als hätte ich mich geirrt, als die Jets zum ersten Mal auftauchten: Weitere Jets von Rosettas Kometen! 19. September 2014. An diesem Tag war der Komet 500 Millionen km von der Sonne entfernt. Das ist der äußere Gürtel . Keine Spektren, die ich kenne, also möglicherweise kein Wasser . Wasser scheint jedoch am wahrscheinlichsten.

Wahrscheinlich müssen wir mindestens so weit raus , um Eis auf kleinen Körpern zu finden.

Wayfaring Fremder
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Aber wird angenommen, dass NEAs einen wesentlichen Teil des Wassers (ISRU-weise) unter ihren hart ausgasteten dunklen Krusten enthalten? Die jüngsten Begegnungen mit 67P und Ceres haben mir den Eindruck vermittelt, dass die Oberfläche und das Innere sehr unterschiedlich sein könnten. Aber diese Objekte sind keine NEA. Ich denke, Boltzman spricht über Moleküle, die der Sonne im nackten Raum ausgesetzt sind. Nicht so sehr über das Innere von Asteroiden.

LocalFluff

Ich gehe davon aus, dass, wenn sich ein Objekt längere Zeit in der Nähe der Sonne befindet, sogar sein Inneres ein thermisches Gleichgewicht erreichen wird. Wir haben nicht viele Beweise dafür gesehen, dass Asteroiden-Innenräume hermetisch versiegelt sind, um eine Ausgasung zu verhindern. Sie sind eher Trümmerhaufen, also keine versteckten Wasserreserven. - Ich will hier nicht snarky sein, nur kurz, da der Platz für Kommentare begrenzt ist.

Wayfaring Stranger

Sie könnten Wasser in Mineralien eingeschlossen haben: sservi.nasa.gov/articles/… Das könnte einen Bergbau wert sein.

Wayfaring Stranger

@WayfaringStranger Eine NEA könnte ein hohes Aphel haben. Wenn eine NEA eine Umlaufbahn von 1 x 5,2 AU hätte, würden die Oberflächentemperaturen von 120 bis 270 K variieren. Und mehr Zeit würde in den kälteren Teilen seiner Umlaufbahn verbracht werden. Ein solcher Asteroid würde jedoch nicht den Kriterien von LocalFluff für "niedriges Delta-V" entsprechen.

HopDavid