Kép jóváírása: NASA / JPL
A csillagászok régóta állítják, hogy az aszteroidák forgásának elsődleges oka az ütközések, ám az új kutatások azt mutatják, hogy ez valószínűleg valami enyhébb lehet: a napfény. A Délnyugati Kutatóintézet (SwRI) és a Károly Egyetem (Prága) nemrégiben elvégzett tanulmányában a csillagászok számolják a napfénynyomások millióinak és akár milliárdoknak a hatását is, ha az aszteroida olyan gyorsan forog, hogy széteshet; mások megtehetik a centrifugálás teljes leállítását.
A Southwest Research Institute (SwRI) és a Károly Egyetem (Prága) kutatói által készített új tanulmány rámutatott, hogy a napfény meglepően fontos hatással lehet a kis aszteroidák forgására. A tanulmány rámutat arra, hogy a napfény fontosabb szerepet játszhat az aszteroida centrifugálási sebességének meghatározásában, mint az ütközések, amelyekről korábban azt gondoltak, hogy az aszteroida centrifugálási sebességét szabályozzák. Az eredményeket a Nature szeptember 11. számában teszik közzé.
David Vokrouhlicky (Károly Egyetem), David Nesvorny és William Bottke (mind az SwRI Űrkutatási Tanszék) elvégezték a tanulmányt, amely kimutatta, hogy a több millió-milliárd év alatt felszívódott és visszatelepített napfény olyan aszteroidákat forgathat olyan gyorsan, hogy potenciálisan széteshetnek. Más esetekben ez szinte teljesen meggátolhatja őket a forgást. A csapat még azt is megjegyezte, hogy a napfény hatása a bolygók gravitációs vontatóival kombinálva lassan az aszteroida forgási pólusait ugyanarra az irányba tudja rákényszeríteni.
A közelmúltban a kutatók úgy gondolták, hogy az aszteroidahatások szabályozzák az űrben lebegő kis aszteroidák forgási sebességét és irányát. A 10 aszteroida szokatlan centrifugálási állapota, amelyet Stephen Slivan, a Massachusetts Technológiai Intézet kutatója figyelt meg, megkérdőjelezi ezt az ötletet. A Slivan aszteroidái, amelyek az első a 15-25 mérföld átmérőjű tartományban elsőként mutatják be forgásaikat, az úgynevezett Koronis-asteroid családba tartoznak, amely aszteroid-töredékek csoportja, amelyet évszázadok óta erősen energikus ütközés állít elő. Slivan megállapította, hogy ezek közül az aszteroidák közül négy nemcsak forog ugyanolyan sebességgel, hanem olyan spin tengelyekkel is rendelkeznek, amelyek ugyanabba az irányba mutatnak.
"Az adatok egyértelműen azt mutatják, hogy a spin-vektor igazítás valódi, de az, hogy hogyan sikerült így megkapni, nagy rejtvény volt" - mondja Slivan. "Örülök, hogy mások ezt érdekes problémának találják."
„Annak elképzelése érdekében, hogy milyen furcsa ezek az aszteroidák, képzelje el, hogy neked egy doboz forgó tetejét adtak neked, ahogy éppen a világűrbe indítottál. Figyelembe véve az indítás által előidézett összes rázkódást, arra számíthat, hogy a tetejére eltérő centrifugálási sebesség és tájolás mutatkozik, amikor megérkezel a pályára. ”- mondja Bottke. „Ehelyett képzelje el a meglepetését, amikor kinyitja a dobozt, ha a fedõlapok mind azonos sebességgel forognak, és fogantyúik a Cassiopeia csillagkép felé mutatnak. Most növelje meg a tetők méretét milliószor, és tegyük fel, hogy a dobás közben a visszapattanás egyenértékű az aszteroidák milliárdéves ütközéseivel. Ez a furcsa helyzet, amelybe kerülünk. ”
A Slivan által vizsgált fennmaradó hat aszteroida vagy rendkívül lassú centrifugálási sebességgel rendelkezik, úgy, hogy lassabban forog, mint egy óra órája, vagy nagyon gyors centrifugálási sebességgel, olyan közel, hogy közel álljon ahhoz a határhoz, amelyen túl az lazult anyag az aszteroida felületén van elrepülne.
"Arra számíthatunk, hogy az ütközések véletlenszerűvé tették ezeket a forgási sebességeket. Nagyon meglepő volt, hogy olyan aszteroidákat találtunk, amelyek ilyen páratlan spinállapotúak ”- mondja Nesvorny.
A Koronis családba tartozó aszteroidák spinállapotának megmagyarázására Vokrouhlicky, Nesvorny és Bottke megvizsgálták, hogy az aszteroidák hogyan tükrözik és elnyelik a napfényt, és hőként visszavezetik ezt az energiát. Megállapították, hogy míg a napfény visszaverődéséből származó visszatérő erő kicsi, ez mégis jelentősen megváltoztathatja az aszteroida forgási sebességét és a pólus irányát, ha elegendő ideje van cselekedni.
„A teknősről és a mezei nyúlról szóló történethez hasonlóan a lassú és állandó napfény is megnyeri a versenyt az aszteroidák közötti gyors, de kevésbé hatásos ütközés miatt. A napfény az űrben soha nem áll le - mondja Bottke -, és a legtöbb aszteroidát koruknak köszönhetően sok ez kitéve.
Számítógépes szimulációk segítségével a csoport kimutatta, hogy a napfény lassan növekszik és csökkenti a Koronis család aszteroidák forgási sebességét, mióta 2-3 milliárd évvel ezelőtt alakultak ki. És ami még figyelemreméltóbb, úgy találták, hogy néhány szimulált aszteroidát speciális spin állapotba vettek, amely kényszerítette az aszteroida centrifugáltengelyének hullámait (amit a nap gravitációs perturbációi váltottak ki) „verte” ugyanolyan gyakorisággal, mint az aszteroida pályájának hulláma ( a bolygók gravitációs perturbációk által keltett). Ez az állapot, amelyet spin-pálya rezonanciának neveznek, az aszteroida forgási sebességét és centrifugáltengelyét meghaladhatja az adott értékekhez.
"Ezek az eredmények új módszert adnak az aszteroidák megnézéséhez" - mondja Vokroulicky. "Reméljük, hogy ez a munka ösztönözni fogja a fő aszteroida öv sokféle régiójában megfigyelő vizsgálatokat. Csak megkarcoltuk ennek az érdekes problémanak a felületét. ”
Eredeti forrás: SWRI sajtóközlemény
