science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Waarnemingen van Ceres geven aan dat asteroïden mogelijk gecamoufleerd zijn

Het oppervlak van Ceres is verontreinigd door een aanzienlijke hoeveelheid droog materiaal, terwijl het gebied onder de korst in wezen waterhoudende materialen bevat. De waarnemingen in het midden-infrarood onthulden de aanwezigheid van droog pyroxeen op het oppervlak, waarschijnlijk afkomstig van interplanetaire stofdeeltjes. De interne structuur van de dwergplaneet Ceres is afgeleid van de NASA Dawn-ruimtevaartuiggegevens. Krediet:SETI Instituut

Het uiterlijk van kleine lichamen in het buitenste zonnestelsel kan bedrieglijk zijn. Asteroïden en dwergplaneten kunnen worden gecamoufleerd met een buitenste laag materiaal dat eigenlijk ergens anders vandaan komt.

Met behulp van gegevens die voornamelijk door SOFIA zijn verzameld, NASA's Stratospheric Observatory voor infraroodastronomie, een team van astronomen heeft de aanwezigheid ontdekt van aanzienlijke hoeveelheden materiaal op het oppervlak van Ceres dat lijkt op fragmenten van andere asteroïden. Dit is in strijd met de momenteel aanvaarde classificatie van de oppervlaktesamenstelling van Ceres, wat suggereert dat het grootste lichaam in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter is gehuld in materiaal dat zijn werkelijke samenstelling gedeeltelijk heeft verhuld.

"We vinden dat de buitenste paar micron van het oppervlak gedeeltelijk bedekt is met droge deeltjes, " zegt Franck Marchis, senior planetaire astronoom aan het SETI Institute. "Maar ze komen niet van Ceres zelf. Het zijn puin van asteroïde-inslagen die waarschijnlijk tientallen miljoenen jaren geleden hebben plaatsgevonden."

Ceres wordt beschouwd als zowel een asteroïde als een dwergplaneet, de enige dwergplaneet in het binnenste zonnestelsel. Astronomen hebben Ceres geclassificeerd, evenals 75 procent van alle asteroïden, als behorend tot compositieklasse "C" op basis van hun vergelijkbare kleuren. Maar de mid-infraroodspectra van SOFIA laten zien dat Ceres aanzienlijk verschilt van C-type asteroïden in nabije banen, het conventionele begrip van de relatie tussen Ceres en kleinere asteroïden uitdagen.

Krediet:NASA

"Door de spectrale eigenschappen van Ceres te analyseren, hebben we een laag fijne deeltjes van een droog silicaat genaamd pyroxeen gedetecteerd. klei en carbonaten, " legt Pierre Vernazza uit, onderzoekswetenschapper in het Laboratoire d'Astrophysique de Marseille. "Alleen de mid-infraroodwaarnemingen gemaakt met SOFIA konden aantonen dat beide soorten materiaal aanwezig zijn op het oppervlak van Ceres."

Om te identificeren waar het pyroxeen op het oppervlak van Ceres vandaan kwam, Vernazza en zijn medewerkers, waaronder onderzoekers van het SETI Institute en NASA's Jet Propulsion Laboratory, veranderd in interplanetaire stofdeeltjes (IDP's) die gewoonlijk worden gezien als meteoren wanneer ze door de atmosfeer van de aarde schieten. Het onderzoeksteam had eerder aangetoond dat IDP's die door asteroïdebotsingen de ruimte in worden geschoten, een belangrijke bron zijn van materiaal dat zich op de oppervlakken van andere asteroïden ophoopt. De implicatie is dat een coating van ontheemden ertoe heeft geleid dat Ceres de kleur van sommige van zijn droge en rotsachtige buren heeft nagebootst.

Ceres en asteroïden zijn niet de enige gevallen waarin materiaal dat van elders wordt getransporteerd de oppervlakken van zonnestelsellichamen heeft aangetast. Dramatische voorbeelden zijn onder meer het rode materiaal dat door New Horizons is waargenomen op Pluto's maan Charon en de tweezijdige maan Iapetus van Saturnus. Planetaire wetenschappers veronderstellen ook dat materiaal van kometen en asteroïden een laatste fineer vormden voor de zich toen vormende aarde - een coating die aanzienlijke hoeveelheden water plus de organische stoffen van de biosfeer bevatte.

Deze studie lost een al lang bestaande vraag op of oppervlaktemateriaal de intrinsieke samenstelling van een asteroïde nauwkeurig weerspiegelt. Deze resultaten laten zien dat door observaties uit te breiden tot het midden-infrarood, men kan de samenstelling van een asteroïde beter identificeren. Volgens Vernazza, "de detectie van wat ammoniakhoudende klei vermengd met de waterige klei op Ceres verhoogt de mogelijkheid dat de dwergplaneet zich heeft gevormd in de buitenste regionen van het zonnestelsel en op de een of andere manier naar zijn huidige locatie is gemigreerd."

"SOFIA, is het enige observatorium, momenteel in bedrijf of gepland, die zulke waarnemingen kan doen, essentieel om de ware aard van deze objecten te begrijpen", zegt Marchis. "Het komt erop neer dat zien niet geloven is als het om asteroïden gaat. We moeten deze objecten niet beoordelen op hun hoezen, als het ware."