Onderzoekers van de São Paulo State University (UNESP) in Guaratinguetá hebben vier families van extreem jonge asteroïden geïdentificeerd. Brazilië. Een artikel over de ontdekking is gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

"We hebben de nieuwe families geïdentificeerd door middel van numerieke simulatie met behulp van de achterwaartse integratiemethode (BIM), wat veel nauwkeuriger is dan andere methoden voor het dateren van asteroïdefamilies. Maar BIM werkt alleen voor echt jonge gezinnen die jonger zijn dan 20 miljoen jaar. Tot voor kort, slechts acht families waren met deze methode onderzocht. We weten nu 13, waarvan bijna een derde door onze groep werd geïdentificeerd, " zei Valerio Carruba, een professor in de wiskundeafdeling van UNESP.

Carruba coördineerde het onderzoeksproject naar asteroïdefamilies dat werd uitgevoerd op de Engineering School van de UNESP-campus in Guaratinguetá. De vier families in kwestie, die allemaal minder dan 7 miljoen jaar oud zijn, baan tussen Mars en Jupiter als onderdeel van een groep die bekend staat als de belangrijkste asteroïdengordel.

De belangrijkste gebruikte dateringsparameters waren de lengtegraden van het pericentrum en de opgaande knoop. Voor een planeet, komeet of asteroïde die in een elliptische baan om de zon beweegt, het pericentrum is het punt waar het het dichtst bij de zon komt. De stijgende knoop is het punt waarop de baan de zuidkant van een referentievlak kruist, typisch het ecliptisch vlak, naar de noordkant.

"Als een asteroïdenfamilie wordt gevormd, alle pericentra en oplopende knooppunten van de asteroïden zijn uitgelijnd, maar naarmate het gezin evolueert, de uitlijning gaat verloren als gevolg van zwaartekrachtverstoringen veroorzaakt door planeten en mogelijk door enkele massieve asteroïden, " legde Carruba uit. "Op basis van de huidige gegevens, Met BIM kun je teruggaan in de tijd met behulp van numerieke simulatie om de omgeving waarin de parameters waren uitgelijnd te reconstrueren en daarmee de asteroïdefamilie te dateren."

Naast de vier nieuwe families die ze zelf identificeerden, de groep bestudeerde 55 nieuwe families die door andere wetenschappers waren geïdentificeerd. Naast het daten van de families, ze hebben een diagram opgesteld dat, met grote precisie, maakt onderscheid tussen families gevormd door botsingsgebeurtenissen en families gevormd door splijting van een voorloperlichaam.

Als twee asteroïden botsen, een of beide kunnen fragmenteren, waaruit een gezin ontstond met meerdere objecten. splijting, anderzijds, bestaat uit het uitwerpen van materie door een voorloperlichaam, ofwel omdat het een zeer snelle rotatie om zijn eigen as kreeg en een botsing kreeg, of omdat het onlangs een secundair lichaam uitdreef dat brak.

"Een van de vier families die we hebben geïdentificeerd, is ongetwijfeld gevormd door een botsingsgebeurtenis. Aanvaring is zeer waarschijnlijk de oorsprong van een andere geweest. De rest is zeer recent geïdentificeerd, en we hebben meer studies nodig om een ​​hypothese te formuleren over hun vorming, ' zei Carruba.

Bewegingsresonantie

De Main Belt is een buitengewone niche van asteroïden, met meer dan 700 bekende objecten. Het aantal stijgt gestaag dankzij verbeterde opsporingsmethoden, en het kan worden geschat op miljoen.

Volgens Carruba, de asteroïden in de Main Belt zijn verre van gelijkmatig verdeeld. Er zijn verschillende regio's gevormd binnen de gordel als gevolg van de zeer complexe zwaartekrachtinteractie tussen zoveel lichamen en, bovenal, naar het krachtige zwaartekrachtveld van Jupiter.

Een belangrijke aanjager van deze structuur is een fenomeen dat bekend staat als "mean motion resonance", die optreedt wanneer twee lichamen die om een ​​derde cirkelen, nauw overeenkomende omlooptijden hebben die gerelateerd zijn aan een verhouding van twee kleine gehele getallen.

De resonanties creëren lege ruimtes in de radiale verdeling van de asteroïden. Ze heten Kirkwood Gaps, ter ere van de Amerikaanse astronoom Daniel Kirkwood (1814-1895), die deze asteroïde-vrije zones in de Main Belt identificeerden en verklaarden.

"Tussen 33% en 35% van de asteroïden in de Main Belt zijn leden van families, " zei Carruba. "Er zijn meer dan 120 herkenbare families en tientallen minder statistisch significante groepen. Grote gezinnen bestaan ​​uit honderden leden, terwijl kleine gezinnen zo'n tien leden kunnen hebben."

Schattingen van de leeftijd van de asteroïdenfamilies in de gordel lopen uiteen van enkele miljoenen tot honderden miljoenen jaren. De oorsprong van de oudste familie is gedateerd op 4 miljard jaar geleden, dus nam het deel aan de eerste fase van de vorming van het zonnestelsel.