Kuvan luotto: NASA / JPL
Tähtitieteilijät ovat pitkään todenneet, että törmäykset olivat ensisijainen syy asteroidien pyörimiseen, mutta uusi tutkimus osoittaa, että se saattaa olla jotain paljon lempeämpää: auringonvaloa. Southwest Research Institute (SwRI) ja Charles University (Praha) äskettäin tekemässä tutkimuksessa tähtitieteilijät laskivat miljoonien ja jopa miljardeja vuosia kestävän auringonpaineen vaikutuksen aiheuttaen asteroidin pyörityksen niin nopeasti, että se voi lentää erilleen; toiset voidaan saada pysäyttämään kehruu kokonaan.
Lounais-tutkimusinstituutin (SwRI) ja Charlesin yliopiston (Praha) tutkijoiden uusi tutkimus on todennut, että auringonvalolla voi olla yllättävän tärkeitä vaikutuksia pienten asteroidien pyöriin. Tutkimus osoittaa, että auringonvalolla voi olla tärkeämpi rooli asteroidin spin-nopeuden määrittämisessä kuin törmäyksissä, joiden aiemmin ajateltiin kontrolloivan asteroidien spin-nopeuksia. Tulokset julkaistaan 11. syyskuuta ilmestyvässä Nature-lehdessä.
David Vokrouhlicky (Charlesin yliopisto), David Nesvorny ja William Bottke (molemmat SwRI-avarustutkimuksen osastolta) suorittivat tutkimuksen, joka osoitti, että miljoonien tai miljardien vuosien aikana imeytynyt ja reemoitu auringonvalo voi pyörittää joitain asteroideja niin nopeasti, että ne voivat mahdollisesti hajota. Muissa tapauksissa se voi melkein estää heitä pyörimästä kokonaan. Ryhmä jopa huomautti, että auringonvalon vaikutukset yhdessä planeettojen painovoimahappojen kanssa voivat hitaasti pakottaa asteroidin pyörimisnavat osoittamaan samaan suuntaan.
Viime aikoihin asti tutkijoiden mielestä asteroidi-iskut kontrolloivat avaruudessa kelluvien pienten asteroidien pyörimisnopeutta ja suuntaa. Kymmenen asteroidin epätavalliset spin-tilat, jotka Massachusetts Institute of Technologyn tutkija havaitsivat, ovat kuitenkin epäilleet tätä ajatusta. Slivanin asteroidit, jotka ovat halkaisijaltaan 15–25 mailin ensimmäiset, jotka pyörittävät perusteellisesti pyöritystään, ovat ns. Koronis-asteroidiperheessä, joka on asteroidifragmenttien rypäle, joka on syntynyt miljardeja vuosia sitten erittäin energisessä törmäyksessä. Slivan havaitsi, että paitsi että neljä näistä asteroideista pyörii melkein samalla nopeudella, myös niillä on spin-akselit, jotka osoittavat samaan suuntaan.
"Tiedot osoittavat selvästi, että spin-vektoreiden kohdistaminen on todellista, mutta miten he saivat sellaisen, on ollut iso palapeli", Slivan sanoo. "Olen iloinen, että muut pitävät tätä mielenkiintoisena ongelmana."
”Kuvitellaksesi kuinka outoja nämä asteroidit todella ovat, kuvittele, että sinulle annettiin laatikko kehrättäviä toppeja aivan kuin olisit käynnistämässä avaruussukkulaa. Kun otetaan huomioon kaikki laukaisun tuottamat tärinät, odotat, että yläosilla on erilaiset linkousnopeudet ja -suuntaukset kiertoradalle mennessä ”, Bottke sanoo. ”Sen sijaan kuvittele yllätyksesi avattaessa laatikko, jos yläosat pyörivät kaikki samalla nopeudella ja niiden kahvat osoittavat kohti Cassiopeian tähdistöä. Nosta nyt yläosien kokoa miljoonalla kertoimella ja teeskentele, että laukaisun aikana pomppiminen vastaa miljardien vuosien asteroidien törmäyksiä. Tämä on outo tilanne, johon olemme joutuneet. "
Jäljellä olevilla kuudella Slivanin tutkimalla asteroidilla on joko erittäin hitaat linkousnopeudet, niin että ne pyörivät hitaammin kuin kellon tunnin käsikäyttö, tai erittäin nopeat linkousnopeudet, niin että ne ovat lähellä rajaa, jonka ulkopuolella irtonainen aine asteroidin pinnalla on lentää pois.
”Voitaisiin olettaa, että törmäykset olisivat satunnaistaneet nämä pyörimisnopeudet. Oli suuri yllätys löytää ryhmä asteroideja, joilla oli niin outoja spin-tiloja ”, Nesvorny sanoo.
Koronis-perheen asteroidien spin-tilan selittämiseksi Vokrouhlicky, Nesvorny ja Bottke tutkivat kuinka asteroidit heijastavat ja absorboivat valoa auringosta ja palauttavat tämän energian pois lämmönä. He havaitsivat, että vaikka auringonvalon säteilyn aiheuttama takaiskuvoima on pieni, se voi silti muuttaa asteroidin pyörimisnopeutta ja napojen suuntaa, jos sillä on tarpeeksi aikaa toimia.
”Kuten kilpikonnasta ja jänisestä kertova, hidas ja tasainen auringonvalo voittaa kilpailun asteroidien välisten nopeiden, mutta vähemmän tehokkaiden törmäyksien yli. Avaruudessa oleva auringonvalo ei koskaan lopu ", Bottke sanoo," ja useimmat asteroidit ovat joutuneet alttiiksi suurelle osalle ikästään johtuen. "
Ryhmä osoitti tietokonesimulaatioilla, että auringonvalo on hitaasti lisääntynyt ja vähentänyt Koronis-perheen asteroidien pyörimisnopeutta, koska ne muodostettiin 2-3 miljardia vuotta sitten. Vieläkin huomattavampana he havaitsivat, että jotkut simuloidut asteroidit kaapattiin erityiseen spin-tilaan, joka pakotti asteroidin kehräakselin (joka on tuotettu auringon painovoiman aiheuttamien häiriöiden takana) heiluttamaan ”lyömään” samalla taajuudella kuin asteroidin kiertoradalla ( tuotettu planeetoilta johtuvilla gravitaatiohäiriöillä). Tämä tila, jota kutsutaan spin-kiertoradan resonanssiksi, voi ohjata asteroidin pyörimisnopeuden ja spin-akselin tiettyihin arvoihin.
"Nämä tulokset antavat meille uuden tavan tarkastella asteroideja", Vokroulicky sanoo. ”Toivomme, että tämä työ stimuloi tärkeimmän asteroidivyön monien eri alueiden havainnointitutkimuksia. Olemme vain naarmuttaneet tämän mielenkiintoisen ongelman pintaa. ”
Alkuperäinen lähde: SWRI-lehdistötiedote
