Kreditna slika: NASA / JPL
Astronomi že dolgo trdijo, da so bili trki glavni vzrok vrtečih se asteroidov, vendar nove raziskave kažejo, da je morda nekaj veliko bolj nežnega: sončna svetloba. V nedavni raziskavi, ki sta jo opravila jugozahodni raziskovalni inštitut (SwRI) in Karlovška univerza (Praga), so astronomi izračunali, da učinek pritiska sončne svetlobe na milijone in celo milijarde let lahko povzroči, da se asteroid zavrti tako hitro, da lahko razleti; drugi se lahko naredijo, da se popolnoma nehajo vrteti.
Nova raziskava raziskovalcev Jugozahodnega raziskovalnega inštituta (SwRI) in Karlove univerze (Praga) je pokazala, da ima sončna svetloba presenetljivo pomembne učinke na hrbtenice majhnih asteroidov. Študija kaže, da ima lahko sončna svetloba pomembnejšo vlogo pri določanju hitrosti vrtenja asteroida kot trčenja, za katera se je prej mislilo, da nadzorujejo hitrost vrtenja asteroida. Rezultati bodo objavljeni v številki Narave 11. septembra.
David Vokrouhlicky (Karlova univerza), David Nesvorny in William Bottke (oba iz oddelka za vesoljske študije SwRI) so izvedli študijo, ki je pokazala, da sončna svetloba, ki jo absorbira in ponovno odnese v milijone do milijarde let, lahko nekatere asteroide zavrti tako hitro, da se lahko potencialno razidejo. V drugih primerih pa jim to skoraj ne more preprečiti vrtenja. Ekipa je celo ugotovila, da lahko učinki sončne svetlobe v kombinaciji z gravitacijskimi vlačilci planetov počasi silijo rotacijske palice asteroida, da kažejo v isto smer.
Do nedavnega so raziskovalci menili, da so udarci asteroida nadzirali hitrost vrtenja in smer majhnih asteroidov, ki lebdijo v vesolju. Nenavadna vrtoglava stanja desetih asteroidov, ki jih je opazil Stephen Slivan, raziskovalec Tehnološkega inštituta v Massachusettsu, pa so dvomila o tej ideji. Slivanovi asteroidi, prvi v premeru od 15 do 25 kilometrov, ki so svoje hrbtenice na široko raziskali, so v tako imenovani družini asteroidov Koronis, grozdu fragmentov asteroidov, ki so nastali zaradi močno energičnega trka pred milijardami let. Slivan je ugotovil, da se štirje od teh asteroidov ne vrtijo skoraj z enako hitrostjo, ampak imajo tudi osi vrtenja, ki kažejo v isto smer.
"Podatki jasno kažejo, da je poravnava vrtilnih vektorjev resnična, toda kako je prišlo do tega, je bila velika uganka," pravi Slivan. "Vesel sem, da se to drugim zdi zanimiva težava."
"Če si želite ogledati, kako čudni so ti asteroidi, si predstavljajte, da so vam predali škatlo vrtečih se vrtov, ko boste nameravali izstreliti vesoljski čoln. Glede na vso tresenje, ki ga povzroči izstrelitev, pričakujete, da bodo vrhovi imeli različne hitrosti in usmeritve vrtenja do trenutka, ko ste dosegli orbito, "pravi Bottke. "Namesto tega si predstavljajte presenečenje, ko boste odprli škatlo, če bi se vrhovi vrteli z enako hitrostjo in so bili ročaji usmerjeni proti ozvezdju Kasiopeja. Zdaj povečajte velikost vrhov za faktor milijon in se pretvarjajte, da je odskok med izstrelitvijo enakovreden milijardam let trkov asteroidov. To je čudna situacija, s katero se znajdemo. "
Preostalih šest asteroidov, ki jih je preučeval Slivan, imajo bodisi izredno počasno vrtenje, tako da se vrtijo počasneje kot uro ure ali pa zelo hitro vrtijo, tako da so blizu meje, preko katere je ohlapen material na površini asteroida bi odletela.
"Lahko bi pričakovali, da bodo trki randomizirali te hitrosti vrtenja. Bilo je veliko presenečenje, ko smo našli kopico asteroidov s takšnimi nenavadnimi stanji, «pravi Nesvorny.
Da bi razložili vrtoglava stanja asteroidov družine Koronis, so Vokrouhlicky, Nesvorny in Bottke raziskali, kako asteroidi odbijajo in absorbirajo svetlobo od sonca in to energijo prenašajo kot toploto. Ugotovili so, da čeprav je sila odmika, ki jo povzroči sevanje sončne svetlobe, majhna, lahko še vedno bistveno spremeni hitrost vrtenja in smer smeri asteroida, če ima dovolj časa, da deluje.
"Tako kot zgodba o želvah in zajcu tudi počasna in enakomerna sončna svetloba zmaga v hitro delujočem, a manj učinkovitem trku med asteroidi. Sončna svetloba v vesolju se nikoli ne ustavi, "pravi Bottke," in večina asteroidov je bila zaradi svoje starosti veliko izpostavljena temu. "
Z računalniškimi simulacijami je ekipa pokazala, da sončna svetloba počasi narašča in zmanjšuje hitrost vrtenja asteroidov družine Koronis, odkar so nastali pred 2 do 3 milijardami let. Še bolj presenetljivo je, da so ugotovili, da so nekateri simulirani asteroidi ujeti v posebno vrteče se stanje, zaradi česar se nihanje sprednje osi asteroida (proizvedeno s pomočjo gravitacijskih motenj na soncu) prisili, da se "premaga" z isto frekvenco kot nihanje orbite asteroida ( nastanejo z gravitacijskimi motnjami planetov). To stanje, ki se imenuje resonanca spin-orbite, lahko pripelje hitrost vrtenja asteroida in os vrtenja do določenih vrednosti.
"Ti rezultati nam omogočajo nov pogled na asteroide," pravi Vokroulicky. „Upamo, da bo to delo spodbudilo opazovalne študije v številnih različnih regijah glavnega asteroidnega pasu. Smo le opraskali površino tega zanimivega problema. "
Izvirni vir: SWRI News Release
