Afgelopen december, wetenschappers ontdekten een "actieve" asteroïde in de asteroïdengordel, ingeklemd tussen de banen van Mars en Jupiter. De ruimterots, door astronomen aangeduid als 6478 Gault, leek twee stofsporen achter te laten:actief gedrag dat wordt geassocieerd met kometen, maar zelden wordt gezien in asteroïden.

Terwijl astronomen nog steeds puzzelen over de oorzaak van de komeetachtige activiteit van Gault, een door MIT geleid team meldt nu dat het de asteroïde heeft betrapt op het veranderen van kleur, in het nabij-infraroodspectrum, van rood naar blauw. Het is de eerste keer dat wetenschappers een van kleur veranderende asteroïde hebben waargenomen. live.

"Dat was een grote verrassing, " zegt Michael Marsset, een postdoc bij MIT's Department of Earth, Atmosferische en Planetaire Wetenschappen (EAPS). "We denken dat we getuige zijn geweest van het feit dat de asteroïde zijn roodachtige stof aan de ruimte verloor, en we zien het onderliggende van de asteroïde, frisse blauwe lagen."

Marsset en zijn collega's hebben ook bevestigd dat de asteroïde rotsachtig is - het bewijs dat de staart van de asteroïde, hoewel schijnbaar komeetachtig, wordt veroorzaakt door een heel ander mechanisme, aangezien kometen niet rotsachtig zijn, maar meer als losse sneeuwballen van ijs en stof.

"Voor zover ik weet is het de eerste keer dat we een rotsachtig lichaam stof zien uitstoten, een beetje als een komeet, "Zegt Marsset. "Het betekent dat waarschijnlijk een of ander mechanisme dat verantwoordelijk is voor stofemissie verschilt van kometen, en anders dan de meeste andere actieve asteroïden in de hoofdgordel."

Marsset en zijn collega's, waaronder EAPS-onderzoeker Francesca DeMeo en professor Richard Binzel, hebben hun resultaten vandaag in het tijdschrift gepubliceerd Astrofysische journaalbrieven .

Een rots met staarten

Astronomen ontdekten 6478 Gault voor het eerst in 1988 en noemden de asteroïde naar planetaire geoloog Donald Gault. Tot voor kort, de ruimtesteen werd als relatief gemiddeld gezien, met een breedte van ongeveer 2,5 mijl en een baan in een baan samen met miljoenen andere stukjes steen en stof in het binnenste gebied van de asteroïdengordel, 214 miljoen mijl van de zon.

In januari, beelden van verschillende observatoria, inclusief NASA's Hubble-ruimtetelescoop, twee smalle gevangen, komeetachtige staarten die de asteroïde volgen. Astronomen schatten dat de langere staart zich een half miljoen mijl uitstrekt, terwijl de kortere staart ongeveer een kwart zo lang is. de staarten, zij concludeerden, moet bestaan ​​uit tientallen miljoenen kilo’s stof, actief uitgeworpen door de asteroïde, naar de ruimte. Maar hoe? De vraag wakkerde de interesse in Gault weer aan, en studies sindsdien hebben eerdere gevallen van soortgelijke activiteit door de asteroïde aan het licht gebracht.

"We weten van ongeveer een miljoen lichamen tussen Mars en Jupiter, en misschien ongeveer 20 die actief zijn in de asteroïdengordel, ' zegt Marsset. 'Dus dit is heel zeldzaam.'

Hij en zijn collega's sloten zich in maart aan bij de zoektocht naar antwoorden op de activiteit van Gault, toen ze observatietijd veiligstelden bij NASA's Infrared Telescope Facility (IRTF) op Mauna Kea, Hawaii. Gedurende twee nachten, ze observeerden de asteroïde en gebruikten een zeer nauwkeurige spectrograaf om het binnenkomende licht van de asteroïde in verschillende frequenties te verdelen, of kleuren, waarvan de relatieve intensiteit wetenschappers een idee kan geven van de samenstelling van een object.

Uit hun analyse blijkt het team heeft vastgesteld dat het oppervlak van de asteroïde voornamelijk uit silicaat bestaat, een droge, rotsachtig materiaal, vergelijkbaar met de meeste andere asteroïden, en, belangrijker, helemaal niet zoals de meeste kometen.

Kometen komen meestal van de veel koudere randen van het zonnestelsel. Als ze de zon naderen, elk oppervlakte-ijs sublimeert onmiddellijk, of verdampt tot gas, het creëren van de karakteristieke staart van de komeet. Aangezien het team van Marsset heeft ontdekt dat 6478 Gault een droge, rotsachtig lichaam, dit betekent dat het waarschijnlijk stofstaarten genereert door een ander actief mechanisme.

Een frisse verandering

Toen het team de asteroïde observeerde, ze kwamen erachter, tot hun verbazing, dat de rots van kleur veranderde in het nabij-infrarood, van rood naar blauw.

"We hebben nog nooit zo'n dramatische verandering gezien in zo'n korte tijd, ", zegt co-auteur DeMeo.

De wetenschappers zeggen dat ze waarschijnlijk het oppervlaktestof van de asteroïde zullen zien, rood werd na miljoenen jaren blootstelling aan de zon, uitgeworpen in de ruimte, het onthullen van een frisse, minder bestraald oppervlak eronder, die blauw lijkt op nabij-infrarode golflengten.

"Interessant, je hoeft maar een heel dun laagje te verwijderen om een ​​verandering in het spectrum te zien, "zegt DeMeo. "Het kan zo dun zijn als een enkele laag korrels van slechts micron diep."

Dus wat kan er de oorzaak van zijn dat de asteroïde van kleur verandert? Het team en andere groepen die 6478 Gault bestuderen, geloven dat de reden voor de kleurverschuiving, en de komeetachtige activiteit van de asteroïde, is waarschijnlijk te wijten aan hetzelfde mechanisme:een snelle spin. De asteroïde draait mogelijk snel genoeg om stoflagen van het oppervlak te verwijderen. door pure middelpuntvliedende kracht. De onderzoekers schatten dat het een rotatieperiode van ongeveer twee uur zou moeten hebben, om de paar uur ronddraaien, versus de 24-uurs periode van de aarde.

"Ongeveer 10 procent van de asteroïden draait erg snel, wat betekent met een rotatieperiode van twee tot drie uur, en het komt waarschijnlijk doordat de zon ze opwindt, ’ zegt Marsset.

Dit draaiende fenomeen staat bekend als het YORP-effect (of, het Yarkovsky-O"Keefe-Radzievskii-Paddack-effect, genoemd naar de wetenschappers die het hebben ontdekt), die verwijst naar het effect van zonnestraling, of fotonen, op kleine, nabijgelegen lichamen zoals asteroïden. Terwijl asteroïden het grootste deel van deze straling terugkaatsen in de ruimte, een fractie van deze fotonen wordt geabsorbeerd, dan weer afgegeven als warmte, en ook vaart. Dit creëert een kleine kracht die, gedurende miljoenen jaren, kan ervoor zorgen dat de asteroïde sneller draait.

Astronomen hebben in het verleden het YORP-effect op een handvol asteroïden waargenomen. Om te bevestigen dat een soortgelijk effect werkt op 6478 Gault, onderzoekers zullen zijn spin door lichtcurven moeten detecteren - metingen van de helderheid van de asteroïde in de loop van de tijd. De uitdaging zal zijn om door de aanzienlijke stofstaart van de asteroïde te kijken, die belangrijke delen van het licht van de asteroïde kunnen verduisteren.

Het Marsset-team, samen met andere groepen, plan om de asteroïde te bestuderen voor verdere aanwijzingen voor activiteit, wanneer het de volgende keer zichtbaar wordt in de lucht.

"Ik denk dat [de studie van de groep] het feit versterkt dat de asteroïdengordel een echt dynamische plaats is, " zegt DeMeo. "Terwijl de asteroïde velden die je in de films ziet, die allemaal tegen elkaar botsen, is een overdrijving, er gebeurt daar zeker elk moment veel."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.