De planeet Mars deelt zijn baan met een handvol kleine asteroïden, de zogenaamde Trojanen. Onder hen, vindt men een unieke groep, allemaal in zeer vergelijkbare banen, wat suggereert dat ze afkomstig zijn van hetzelfde object. Maar het mechanisme dat deze 'familie' heeft voortgebracht, was een mysterie. Nutsvoorzieningen, een internationaal team van astronomen denkt de boosdoener te hebben geïdentificeerd:zonlicht. Hun bevindingen, die laten zien hoe kleine asteroïden in de buurt van de zon kunnen evolueren, worden gepresenteerd op de jaarlijkse bijeenkomst van de afdeling Planetaire Wetenschappen van de American Astronomical Society in Provo, Utah deze week, door Dr. Apostolos Christou, een onderzoeksastronoom bij het Armagh Observatory and Planetarium in Noord-Ierland, Verenigd Koninkrijk en leider van het onderzoeksteam.

Trojaanse asteroïden zitten gevangen in zwaartekracht "veilige havens" 60 graden voor en achter de planeet. Het punt dat de planeet leidt is L4; dat achter de planeet L5 is. Mars is de enige terrestrische planeet waarvan bekend is dat hij Trojaanse metgezellen in stabiele banen heeft. De eerste Mars-trojan, meer dan 25 jaar geleden ontdekt op L5, kreeg de naam "Eureka" in verwijzing naar de beroemde uitroep van de oude Griekse wiskundige Archimedes. Het huidige aantal is slechts tien, maar zelfs dit relatief magere monster vertoont een interessante structuur die nergens anders te zien is.

Voor starters, alle Trojanen, bewaar er een, volgen Mars op zijn L5 Lagrange-punt. Bovendien, de banen van op één na alle L5 Trojans vormen een hechte groep met 2 km grote Eureka als grootste lid en inclusief objecten zo klein als een paar honderd meter.

Het team heeft gewerkt om te bepalen hoe het gezin is ontstaan. Bijvoorbeeld, botsingen die honderden miljoenen jaren geleden plaatsvonden, vormden soortgelijke families in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter. Maar een impactoorsprong past niet helemaal bij wat we weten over deze Trojaanse paarden. Zoals Christou opmerkt:"Deze familie is ongelooflijk compact. Alleen de zachtste schokken, met de fragmenten die nauwelijks aan Eureka's zwaartekracht konden ontsnappen, zou werken. Ook, we weten dat het Yarkovsky-effect, een kleine versnelling aangedreven door geabsorbeerd en opnieuw uitgezonden zonlicht op de asteroïde, zou ertoe leiden dat familieleden over ongeveer een miljard jaar wegdrijven. Wat onze modellen laten zien, in plaats daarvan, is dat zelfs botsingen met net genoeg energie om Eureka te verbreken zo zeldzaam zijn dat ze misschien niet meer gebeuren na de ouderdom van het zonnestelsel."

Een stap terug doen, het team koos toen voor een andere aanpak, kijken naar de Martiaanse Trojanen als geheel in plaats van zich te concentreren op het gezin. Van dit perspectief, het ontbreken van een gezin rond de twee overgebleven Mars Trojans, (101429) 1998 VF31 op L5 en (121514) 1999 UJ7 op L4 wordt een belangrijke aanwijzing voor deze puzzel. Christou legt uit:"Deze twee asteroïden bevinden zich op dezelfde afstand van de zon en zijn even groot als Eureka, toch zien we geen asteroïden die zich in de buurt van hen groeperen. We denken dat dit ons iets vertelt over hoe families zich wel of niet kunnen vormen op de afstand van Mars tot de zon."

Dat "iets" is zeer waarschijnlijk rotatiesplijting, aangedreven door het Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP) effect - een zustereffect van Yarkovsky, ook aangedreven door zonlicht, maar verandert de rotatie van de asteroïde in plaats van de baan. Dit zorgt ervoor dat Eureka draait, uiteindelijk spawnen stukjes van zichzelf die ontsnappen om onafhankelijke asteroïden te worden die rond de zon draaien. interessant, Eureka roteert eens in de tweeënhalf uur, ongeveer zo snel als een asteroïde kan draaien zonder uit elkaar te vallen; en onlangs observeerde het team de L4-asteroïde, 1999 UJ7, ontdekken dat het 20 keer langzamer draait, of eens in de 2 dagen. Andere langzaam draaiende asteroïden van deze grootte blijken in een "tuimelende" toestand te zijn waar - althans in theorie - YORP kan "uitschakelen". UJ7 mei, daarom, gewoon niet in staat zijn om nieuwe asteroïden te produceren door middel van splijting.

Deze uitleg, echter, werkt niet voor 1998 VF31, het resterende Trojaanse paard op L5 waarvan het team ontdekte dat het elke 8 uur ronddraaide, niet langzaam genoeg om te voorkomen dat YORP het tot het punt van splijting laat draaien. Maar aangezien we de nieuwe asteroïden niet zien, er moet iets met ze gebeuren nadat ze VF31 hebben verlaten. Om erachter te komen wat, Christou deed een computersimulatie, het volgen van de banen van virtuele asteroïden of klonen geproduceerd door zowel VF31 als Eureka onder het Yarkovsky-effect. Hij ontdekte dat, overwegende dat Eureka "nakomelingen" meer dan een miljard jaar op L5 overleven, VF31 zit naast een dynamisch "ontsnappingsluik" waardoor alle stukjes die eraf breken binnen slechts 200 tot 300 miljoen jaar kunnen ontsnappen. Dus, vergelijkbaar met water dat uit een niet-aangesloten wasbak loopt, objecten die loskomen van VF31 zouden snel ontsnappen, zijn omgeving vrij te laten van asteroïden. Het resultaat:geen familie.

Gezien het beschikbare bewijs lijkt de splijtingshypothese overtuigend, maar Christou waarschuwt dat dit verre van een gesloten zaak is; alleen de tijd en meer werk zullen uitwijzen of de conclusie correct is. Om hun theorie te testen, ze zijn van plan om zwakkere Trojaanse paarden te zoeken, 100 meter breed of minder. "Die zien we momenteel niet, maar een speciale enquête zou ze moeten detecteren. Het vinden van veel kleine Trojaanse paarden in de buurt van Eureka, misschien een paar in de buurt van VF31, maar geen enkele bij UJ7 zou sterk aangeven dat we het goed hebben gedaan."

uiteindelijk, het werk kan implicaties hebben die veel verder gaan dan het oplossen van deze kleine puzzel. Dicht bij de zon, Door YORP geïnduceerde splijting - in wezen de werking van zonlicht - kan net zo belangrijk zijn voor het aansturen van asteroïde-evolutie als botsingen. Inderdaad, Christou speculeert dat, als er stabiele Trojaanse paarden van onze eigen planeet verdwijnen, YORP kan ze veranderen in een bron van nieuwe nabije-aarde-objecten. "Maar dat is een ander verhaal", concludeert hij.