Obrazový kredit: NASA / JPL
Astronómovia už dlho tvrdia, že zrážky boli primárnou príčinou rotujúcich asteroidov, ale nový výskum naznačuje, že by to mohlo byť niečo oveľa jemnejšie: slnečné svetlo. V nedávnej štúdii, ktorú uskutočnil Juhozápadný výskumný ústav (SwRI) a Karlova univerzita (Praha), vypočítali astronómovia vplyv miliónov slnečných lúčov až milióny rokov, čo môže spôsobiť, že sa asteroid roztočí tak rýchlo, že sa dokáže rozletieť; iné môžu byť prinútené zastaviť točenie úplne.
Nová štúdia vedcov z Juhozápadného výskumného ústavu (SwRI) a Karlovej univerzity (Praha) zistila, že slnečné žiarenie môže mať prekvapivo dôležité účinky na točenia malých asteroidov. Štúdia naznačuje, že slnečné žiarenie môže zohrávať dôležitejšiu úlohu pri určovaní rýchlosti odstreďovania asteroidov ako zrážky, o ktorých sa predtým myslelo, že regulujú rýchlosti odstreďovania asteroidov. Výsledky budú zverejnené v septembri 11. vydanie časopisu Nature.
David Vokrouhlicky (Univerzita Karlova), David Nesvorny a William Bottke (obidve z oddelenia pre výskum vesmíru SwRI) uskutočnili štúdiu, ktorá ukázala, že slnečné žiarenie absorbované a znovuoživené miliónmi až miliardami rokov dokáže roztočiť niektoré asteroidy tak rýchlo, že by sa mohli potenciálne rozpadnúť. V iných prípadoch ich môže takmer úplne zastaviť. Tím dokonca poznamenal, že účinky slnečného svetla v kombinácii s gravitačnými remorkérmi planét môžu pomaly donútiť póly rotácie asteroidov, aby smerovali rovnakým smerom.
Až donedávna vedci mysleli, že dopady asteroidov riadia rýchlosť rotácie a smer malých asteroidov plávajúcich vo vesmíre. Nezvyčajné stavy spinov 10 asteroidov, ktoré pozoroval Stephen Slivan, vedecký pracovník v Massachusetts Institute of Technology, však túto myšlienku spochybnili. Slivanove asteroidy, prvé z radu s priemerom od 15 do 25 kilometrov, ktoré si dôkladne preštudovali svoje otočenie, sú v takzvanej rodine asteroidov Koronis, zhluku fragmentov asteroidov vyrobených vysoko energetickými zrážkovými miliardami pred rokmi. Slivan zistil, že nielen štyri z týchto asteroidov rotujú takmer rovnakou rýchlosťou, ale majú aj osi točenia, ktoré smerujú rovnakým smerom.
„Dáta jasne ukazujú, že zarovnanie vektorov spinov je skutočné, ale spôsob, akým sa dostali týmto spôsobom, bola veľká hádanka,“ hovorí Slivan. „Teší ma, že ostatní to považujú za zaujímavý problém.“
„Na predstavu o tom, aké divné sú tieto asteroidy, si predstavte, že ste dostali box s rotujúcimi vrcholmi presne tak, ako ste sa chystali spustiť na palubu raketoplánu. Vzhľadom na všetky otrasy spôsobené štartom by ste očakávali, že vrcholy budú mať rôzne rýchlosti a orientácie odstreďovania v čase, keď ste dosiahli obežnú dráhu, “hovorí Bottke. „Namiesto toho si predstavte svoje prekvapenie, keď otvoríte krabicu, ak sa všetky vrcholy otáčali rovnakou rýchlosťou a ich rúčky smerovali k súhvezdiu Cassiopeia. Teraz zväčšite veľkosť vrcholov o milión a predstierajte, že odrazenie počas štartu je ekvivalentom miliárd rokov zrážok asteroidov. Toto je zvláštna situácia, s ktorou sa nachádzame. “
Zvyšných šesť asteroidov, ktoré študoval Slivan, má buď extrémne pomalé rýchlosti odstreďovania, takže sa otáčajú pomalšie ako hodinová ručička hodín, alebo veľmi vysoké rýchlosti odstreďovania, takže sú blízko limitu, za ktorým je uvoľnený materiál na povrchu asteroidu. odletel.
„Dalo by sa očakávať, že kolízie by náhodne tieto rýchlosti rotácie. Bolo veľkým prekvapením nájsť zhluk asteroidov s takými podivnými spinovými stavmi, “hovorí Nesvorny.
Vokrouhlicky, Nesvorny a Bottke vysvetlili, ako sa spinové stavy rodinných asteroidov rodiny Koronis skúmajú, ako asteroidy odrážajú a absorbujú svetlo zo slnka a túto energiu odvádzajú späť ako teplo. Zistili, že zatiaľ čo spätná sila vyvolaná opakovaným slnečným žiarením je malá, stále môže podstatne zmeniť rýchlosť rotácie a smer pólu, ak má dostatok času na to, aby konala.
"Rovnako ako príbeh o korytnačke a zajacovi, pomalé a stabilné slnečné svetlo vyhrá preteky nad rýchlo pôsobiacimi, ale menej účinnými nárazmi zrážok medzi asteroidmi." Slnečné svetlo vo vesmíre sa nikdy nezastaví, “hovorí Bottke,„ a väčšina asteroidov bola kvôli svojmu veku vystavená mnohým. “
Pomocou počítačovej simulácie tím ukázal, že slnečné svetlo pomaly stúpa a znižuje rýchlosť rotácie asteroidov rodiny Koronis, pretože boli vytvorené pred 2 až 3 miliardami rokov. Čo je pozoruhodnejšie, zistili, že niektoré simulované asteroidy boli zachytené do špeciálneho spinového stavu, ktorý prinútil kolísanie rotačnej osi asteroidov (vyvolané gravitačnými poruchami od Slnka) „biť“ pri rovnakej frekvencii ako kolísanie obežnej dráhy asteroidov ( spôsobené gravitačnými poruchami z planét). Tento stav, nazývaný rezonancia rotácie a obežnej dráhy, môže riadiť rýchlosť rotácie asteroidu a os rotácie na konkrétne hodnoty.
„Tieto výsledky nám poskytujú nový spôsob pohľadu na asteroidy,“ hovorí Vokroulicky. „Dúfame, že táto práca bude stimulovať pozorovacie štúdie v mnohých rôznych regiónoch hlavného pásu asteroidov. Povrch tohto zaujímavého problému sme iba poškriabali. “
Pôvodný zdroj: SWRI News Release
