science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hubble ontdekt een uniek type object in het zonnestelsel

Deze artist's impression toont de binaire asteroïde 288P, gelegen in de belangrijkste asteroïdengordel tussen de planeten Mars en Jupiter. Het object is uniek omdat het een binaire asteroïde is die zich ook als een komeet gedraagt. De komeetachtige eigenschappen zijn het resultaat van watersublimatie, veroorzaakt door de hitte van de zon. De baan van de asteroïden wordt gemarkeerd door een blauwe ellips. Krediet:ESA/Hubble, L. Calçada.

Met de hulp van de NASA/ESA Hubble-ruimtetelescoop, een door Duitsland geleide groep astronomen heeft de intrigerende kenmerken waargenomen van een ongewoon type object in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter:twee asteroïden die om elkaar heen draaien en komeetachtige kenmerken vertonen, waaronder een heldere coma en een lange staart. Dit is de eerste bekende binaire asteroïde die ook als komeet is geclassificeerd. Het onderzoek wordt gepresenteerd in een paper gepubliceerd in het tijdschrift Natuur vandaag.

In september 2016, net voordat de asteroïde 288P de zon het dichtst naderde, het was dicht genoeg bij de aarde om astronomen er gedetailleerd naar te laten kijken met behulp van de NASA / ESA Hubble-ruimtetelescoop.

De beelden van 288P, die zich in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter bevindt, onthulde dat het eigenlijk geen enkel object was, maar twee asteroïden van bijna dezelfde massa en grootte, op een afstand van ongeveer 100 kilometer om elkaar heen cirkelen. Die ontdekking was op zich al een belangrijke vondst; omdat ze om elkaar heen draaien, de massa's van de objecten in dergelijke systemen kunnen worden gemeten.

Maar de waarnemingen onthulden ook voortdurende activiteit in het binaire systeem. "We hebben sterke aanwijzingen gevonden voor de sublimatie van waterijs als gevolg van de verhoogde zonnewarmte - vergelijkbaar met hoe de staart van een komeet wordt gecreëerd, " legt Jessica Agarwal (Max Planck Institute for Solar System Research, Duitsland), de teamleider en hoofdauteur van het onderzoekspaper. Dit maakt 288P de eerste bekende binaire asteroïde die ook is geclassificeerd als een komeet in de hoofdgordel.

Deze reeks afbeeldingen van de ESA/NASA Hubble-ruimtetelescoop onthult twee asteroïden met komeetachtige kenmerken die om elkaar heen draaien. Deze omvatten een heldere halo van materiaal, een coma genoemd, en een lange staart van stof. Het asteroïdenpaar, genaamd 288P, werd in september 2016 waargenomen, net voordat de asteroïde de zon het dichtst naderde. Deze afbeeldingen onthullen voortdurende activiteit in het binaire systeem. De schijnbare beweging van de staart is een projectie-effect vanwege de relatieve uitlijning tussen de zon, Aarde, en 288P wisselen tussen waarnemingen. De staartoriëntatie wordt ook beïnvloed door een verandering in de deeltjesgrootte. aanvankelijk, de staart wees in de richting waar eind juli relatief grote stofdeeltjes (ongeveer 1 millimeter groot) werden uitgestoten. Echter, vanaf 20 september 2016, de staart begon in de tegenovergestelde richting van de zon te wijzen, waar kleine deeltjes (ongeveer 10 micron groot) door stralingsdruk van de kern worden weggeblazen. Krediet:NASA, ESA, en J. Agarwal (Max Planck Instituut voor Onderzoek van het Zonnestelsel)

Het begrijpen van de oorsprong en evolutie van kometen in de hoofdgordel - kometen die in een baan rond de talrijke asteroïden tussen Mars en Jupiter draaien - is een cruciaal element in ons begrip van de vorming en evolutie van het hele zonnestelsel. Een van de vragen die kometen in de hoofdgordel kunnen helpen beantwoorden, is hoe water naar de aarde kwam. Aangezien er slechts enkele objecten van dit type bekend zijn, 288P presenteert zichzelf als een uiterst belangrijk systeem voor toekomstige studies.

De verschillende kenmerken van 288P - brede scheiding van de twee componenten, bijna gelijke componentgrootte, hoge excentriciteit en komeetachtige activiteit - maken het ook uniek onder de weinige bekende brede asteroïde dubbelsterren in het zonnestelsel. De waargenomen activiteit van 288P onthult ook informatie over zijn verleden, merkt Agarwal op:"Oppervlakte-ijs kan niet overleven in de asteroïdengordel voor de leeftijd van het zonnestelsel, maar kan miljarden jaren worden beschermd door een vuurvaste stofmantel, slechts een paar meter dik."

Deze artist's impression toont de binaire hoofdbandkomeet 288P. Van een afstand zijn de komeetachtige kenmerken van het systeem duidelijk te zien:de heldere coma die beide componenten van het systeem omringt en de lange staart van stof en water die van de zon af wijst. Alleen een nadere blik onthult de twee componenten van het systeem:twee asteroïden die in een excentrische baan om elkaar cirkelen. Krediet:ESA/Hubble, L. Calçada, M. Kornmesser

Van dit, het team concludeerde dat 288P slechts ongeveer 5000 jaar als binair systeem bestaat. Agarwal gaat dieper in op het formatiescenario:"Het meest waarschijnlijke formatiescenario van 288P is een breuk door snelle rotatie. Daarna de twee fragmenten kunnen verder uit elkaar zijn bewogen door sublimatiekoppels."

Het feit dat 288P zo verschilt van alle andere bekende binaire asteroïden roept de vraag op of het niet gewoon toeval is dat het zulke unieke eigenschappen heeft. Omdat het vinden van 288P veel geluk inhield, het zal waarschijnlijk lange tijd het enige exemplaar in zijn soort blijven. "We hebben meer theoretisch en observerend werk nodig, evenals meer objecten vergelijkbaar met 288P, om een ​​antwoord op deze vraag te vinden, " concludeert Agarwal.