Bildekreditt: NASA / JPL
Astronomer har lenge holdt fast at kollisjoner var den viktigste årsaken til spinnende asteroider, men ny forskning indikerer at det kan være noe mye mer skånsomt: sollys. I en fersk undersøkelse utført av Southwest Research Institute (SwRI) og Charles University (Praha), beregnet astronomer effekten av millioner og til og med milliarder av år med sollys kan føre til at en asteroide snurrer så fort den kan fly fra hverandre; andre kan gjøres for å slutte å spinne helt.
En ny studie av forskere ved Southwest Research Institute (SwRI) og Charles University (Praha) har funnet ut at sollys kan ha overraskende viktige effekter på spinnene til små asteroider. Studien indikerer at sollys kan spille en viktigere rolle i å bestemme asteroide spinnhastigheter enn kollisjoner, som tidligere ble antatt å kontrollere asteroide spinnhastigheter. Resultatene vil bli publisert i 11. september-utgaven av Nature.
David Vokrouhlicky (Charles University), David Nesvorny og William Bottke (begge avdelinger for SwRI Space Studies) gjennomførte studien, som viste at sollys som ble absorbert og gitt ut over millioner til milliarder av år, kan spinne noen asteroider så raskt at de potensielt kan gå i stykker. I andre tilfeller kan det nesten hindre dem i å snurre helt. Teamet bemerket til og med at effekten av sollys, kombinert med tyngdekraften på planetene, sakte kan tvinge asteroide rotasjonspolene til å peke i samme retning.
Inntil nylig trodde forskere at asteroide påvirkninger kontrollerte rotasjonshastigheten og retningen til små asteroider som flyter i rommet. De uvanlige spinntilstandene til 10 asteroider observert av Stephen Slivan, en forsker ved Massachusetts Institute of Technology, har imidlertid tvil om denne ideen. Slivans asteroider, de første i 15- til 25 mils diameter-området som har spinnene sine i utstrakt grad, er i den såkalte Koronis-asteroide-familien, en klynge av asteroide fragmenter produsert av en meget energisk kollisjon for milliarder av år siden. Slivan fant ut at ikke bare roterer fire av disse asteroidene med nesten samme hastighet, men de har også rotasjonsakser som peker i samme retning.
"Dataene viser tydelig at spinnvektorinnretningen er ekte, men hvordan de har kommet på den måten har vært et stort puslespill," sier Slivan. "Jeg er glad for at andre synes dette er et interessant problem."
For å se hvor rare disse asteroidene virkelig er, kan du tenke deg at du fikk en boks med spinnende topper akkurat som du skulle starte ombord på romfergen. Gitt all risting som ble produsert av lanseringen, ville du forvente at toppene hadde forskjellige spinnhastigheter og orienteringer når du nådde bane, sier Bottke. Forestill deg i stedet overraskelsen din når du åpnet boksen hvis topper alle snurret med samme hastighet og hadde håndtakene sine som pekte mot stjernebildet Cassiopeia. Øk nå størrelsen på toppene med en faktor på en million, og late som om sprettingen under oppskytingen tilsvarer milliarder av år med asteroide-kollisjoner. Dette er den rare situasjonen vi befinner oss i. ”
De resterende seks asteroider som er studert av Slivan, har enten ekstremt lave spinnhastigheter, slik at de roterer saktere enn timens hånd på en klokke, eller veldig raske spinnhastigheter, slik at de er nær grensen utenfor hvilket løst materiale på overflaten av en asteroid ville fly av gårde.
”Man kan forvente at kollisjoner ville ha randomisert disse rotasjonsratene. Det var en stor overraskelse å finne en klynge med asteroider med så rare spinntilstander, sier Nesvorny.
For å forklare spinntilstandene til koronis-asteroider i familien, undersøkte Vokrouhlicky, Nesvorny og Bottke hvordan asteroider reflekterer og absorberer lys fra solen og utretter denne energien bort som varme. De fant ut at selv om rekylkraften som produseres ved utstråling av sollys er liten, kan den fortsatt endre en asteroids rotasjonsrate og polretning hvis den har nok tid til å handle.
“I likhet med historien om skilpadden og haren, vinner sakte og stødig sollys løpet om det hurtigvirkende, men mindre effektive støtet av kollisjoner mellom asteroider. Sollys i verdensrommet stopper aldri, sier Bottke, "og de fleste asteroider har blitt utsatt for mye av det på grunn av deres alder."
Ved hjelp av datasimuleringer viste teamet at sollyset sakte har økt og redusert rotasjonsratene for asteroider fra Koronis familie siden de ble dannet for 2 til 3 milliarder år siden. Mer bemerkelsesverdig fant de at noen simulerte asteroider ble fanget inn i en spesiell spinntilstand som tvang vinglingen til asteroidens spinnakse (produsert av gravitasjonsforstyrrelser fra solen) til å "slå" med samme frekvens som vinglingen til asteroidens bane ( produsert av gravitasjonsforstyrrelser fra planetene). Denne tilstanden, kalt en spin-orbit resonans, kan føre en asteroide rotasjonshastighet og spin-aksen til bestemte verdier.
"Disse resultatene gir oss en ny måte å se på asteroidene på," sier Vokroulicky. ”Det er vårt håp at dette arbeidet vil stimulere observasjonsstudier til mange forskjellige regioner i hovedsteroidebeltet. Vi har bare skrapet på overflaten av dette interessante problemet. ”
Originalkilde: SWRI News Release
