science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Near-Earth asteroïde paren bieden aanwijzingen voor samenstelling, dynamiek en omgevingsomstandigheden van het vroege zonnestelsel

Een samengestelde foto van de nabije aarde-asteroïde 101955 Bennu, gezien vanuit het OSIRIS-REx-ruimtevaartuig. Astronomen hebben onlangs in twee gevallen geconcludeerd dat paren NEO's fysiek ("genetisch") verwant zijn, minder dan tienduizend jaar geleden uit elkaar zijn gevallen van dezelfde ouder-asteroïden. Krediet:NASA/OSIRIS-REx

Near Earth Objects (NEO's) zijn kleine lichamen in het zonnestelsel waarvan de banen ze soms dicht bij de aarde brengen, waardoor ze potentiële botsingsbedreigingen worden. NEO's bieden ook aanwijzingen voor de compositie, dynamiek en omgevingsomstandigheden van het vroege zonnestelsel en zijn evolutie, en omdat ze relatief dicht bij de aarde staan, lenen ze zich voor astronomische metingen. De meeste NEO's worden ontdekt in optische zoekopdrachten, maar één cruciale NEO-parameter, zijn grootte, kan meestal niet worden bepaald op basis van alleen optische detecties. Dit komt omdat het optische licht van een NEO gereflecteerd zonlicht is, en een object kan helder zijn omdat het groot is of omdat het een hoge reflectiviteit heeft. Een CfA-team heeft de IRAC-infraroodcamera op Spitzer gebruikt om NEO-infraroodemissiesignalen te meten, wat een onafhankelijke meting van de grootte oplevert.

CfA-astronoom Joe Hora is lid van een team van wetenschappers die zich realiseerden dat vier recent bestudeerde NEO's eigenlijk twee paar objecten zijn, elk paar bestaande uit twee "genetisch verwante" asteroïden van vergelijkbare samenstelling en grootte. De koppeling werd bevestigd toen optische en nabij-infraroodspectroscopie ontdekten dat elk van de twee NEO's zo op elkaar leken, samengesteld uit gedehydrateerde en vluchtig-arme rotsen, suggereert een gemeenschappelijke oorsprong. De vraag werd toen:wat was hun oorsprong? Thermische fragmentatie is onwaarschijnlijk voor objecten van deze samenstelling, terwijl een getijdeverstoring of botsingsoorsprong als onwaarschijnlijk wordt beschouwd gezien hun gemodelleerde baanpaden door het zonnestelsel.

De wetenschappers beweren dat de meest waarschijnlijke oorzaak voor het uiteenvallen het YORP-mechanisme is, een acroniem afgeleid van de achternamen van de vier wetenschappers die het in de 19e eeuw voorstelden. Het mechanisme verwijst naar de spin-up van asteroïden als gevolg van de niet-uniforme reflectie en emissie van fotonen. Fotonen dragen momentum, en wanneer een asteroïde niet-uniform is in zijn oppervlakte-eigenschappen, de vertrekkende fotonen kunnen het geleidelijk opspinnen totdat het uiteindelijk fragmenteert. Het team schat dat beide paren NEO's waarschijnlijk minder dan ongeveer tienduizend jaar geleden zijn gefragmenteerd, waardoor ze een van de jongste bekende meervoudige asteroïdesystemen zijn. De astronomen verwachten dat er meer NEO-paren zullen worden gevonden, dus een ideaal laboratorium voor het bestuderen van tijdafhankelijke evolutionaire processen die relevant zijn voor asteroïden in het hele zonnestelsel.