science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe glanzend zijn bijna-aardse objecten?

Een radarbeeld van het Near Earth Object Toutatis. Astronomen die de afmetingen van NEO's bestuderen, hebben geconcludeerd dat een schijnbaar onverwachte overmaat aan optisch hoge albedo (heldere) NEO's echt zou kunnen zijn, of kan het gevolg zijn van onvolledige correctie voor hun roterende lichtkrommen. Krediet:NASA en Steve Ostro, JPL

Near-Earth-objecten (NEO's) zijn kleine lichamen in het zonnestelsel waarvan de banen ze soms dicht bij de aarde brengen. NEO's zijn bijgevolg potentiële aanvaringsbedreigingen, maar wetenschappers zijn er ook in geïnteresseerd omdat ze sleutels bieden tot de compositie, dynamiek en omgevingsomstandigheden van het zonnestelsel en zijn evolutie. De meeste meteorieten bijv. een van de belangrijkste bronnen van kennis over het vroege zonnestelsel, komen van NEO's. De grote meerderheid van de NEO's werd ontdekt in optische zoekopdrachten, en vandaag is het totale aantal bekende NEO's meer dan 20, 000. De cruciale NEO-parameter die van belang is voor de meeste problemen, inclusief de mogelijke gevaren van een botsing, is de maat, maar helaas kunnen optische detecties de grootte meestal niet bepalen. Dit komt omdat het optische licht van een NEO gereflecteerd zonlicht is, en het object kan helder zijn omdat het groot is of omdat het een hoge reflectiviteit (albedo) heeft.

CfA-astronomen Joe Hora, Howard Smit, en Giovanni Fazio hielp het team te leiden dat als eerste de systematische meting van NEO-formaten uitvoerde met behulp van hun infraroodhelderheden. Het infraroodsignaal van een NEO is het resultaat van zijn thermische emissie, en dat geeft een onafhankelijke maatstaf voor de grootte ervan. Het team gebruikte Spitzer IRAC-infraroodwaarnemingen van NEO's samen met optische gegevens en hun geavanceerde thermische model om de grootte / albedo-degeneratie te doorbreken en de grootte van NEO's te bepalen. (De NASA WISE-missie en het NEOWISE-team hebben vervolgens ook infraroodmaatbepalingen uitgevoerd.) Tot nu toe, infraroodmetingen zijn gedaan op meer dan 3000 NEO's, de overgrote meerderheid van hen gebruikt IRAC. De kleinste NEO kenmerkte zich op deze manier, tot dusver, is slechts ongeveer twaalf meter in diameter (met een onzekerheid van ongeveer 20 procent). Maar vreemd genoeg de resultaten suggereren ook een overvloed aan objecten met een hoog albedo, bijna acht keer meer dan op basis van het huidige denken over de bevolkingsverdeling was verwacht.

De wetenschappers hadden eerder de variaties van NEO-helderheid geanalyseerd en gepubliceerd die het gevolg waren van het roteren van hun niet-bolvormige lichamen in de ruimte (hun lichtkrommen). Ze vroegen zich af of de grote schijnbare overmaat aan objecten met een hoog albedo het gevolg was van een onvoldoende correctie voor lichtcurvevariaties. Ze voerden een statistische analyse uit met behulp van Monte-Carlo-simulaties om te schatten wat er zou kunnen worden verwacht van een populatie van roterende, niet-sferische NEO's. Ze concluderen dat, hoewel variaties in de lichtcurve inderdaad de oorzaak kunnen zijn van het grote hoge albedo-overschot, het overschot is ook consistent met een echte - en nog steeds onverklaarbare - overvloed aan glanzende objecten. Ze concludeerden ook dat, ongeacht de verklaring, het is onwaarschijnlijk dat NEO's albedo's van meer dan 50 procent hebben. Aanvullende waarnemingen van volledige NEO-lichtkrommen zijn nodig om de onzekerheden op te lossen.