Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De maan die rond de Dinky-asteroïde draait, bestaat eigenlijk uit twee kleine manen die aan elkaar zijn geplakt

Panelen a, b en c tonen elk stereografische beeldparen van de asteroïde Dinkinesh, gemaakt door het L'LORRI Instrument van het NASA Lucy Spacecraft in de minuten rond de dichtste nadering op 1 november 2023. De gele en roze stippen geven het dieptepunt aan en nokkenmerken, respectievelijk. Deze afbeeldingen zijn verscherpt en verwerkt om het contrast te verbeteren. Paneel d toont een zijaanzicht van Dinkinesh en zijn satelliet Selam, genomen enkele minuten na de dichtste nadering. Credit:NASA/SwRI/Johns Hopkins APL/NOIRLAb

Toen NASA's Lucy-ruimtevaartuig in november 2023 langs zijn eerste officiële doel Dinkinesh vloog, ontdekten onderzoekers dat de asteroïde, bekend als 'Dinky', niet de enige in de ruimte was. Een satellietasteroïde, die het team 'Selam' noemde, draaide in een baan om Dinky. Terwijl Lucy meer gegevens naar de aarde stuurde, ontdekten de onderzoekers iets verrassends:Selam was niet slechts één maan, het was een contactdubbelster, oftewel twee manen die samensmolten.

Het Lucy-team, waaronder Jessica Sunshine, hoogleraar astronomie en geologie van de Universiteit van Maryland, heeft de onverwachte bevinding gedetailleerd beschreven in een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nature op 29 mei 2024.

De onderzoekers merkten op dat de ongebruikelijke opstelling bestaande theorieën over de vorming van asteroïden en andere hemellichamen in de loop van de tijd ter discussie stelt en extra inzicht biedt in de interne structuur, dynamiek en evolutionaire geschiedenis van zowel Dinky als Selam.

"Er zit veel meer complexiteit in deze kleine lichamen dan we aanvankelijk dachten", zegt Sunshine, co-auteur van het artikel. "Met de aanvullende waarnemingen van het ruimtevaartuig konden we kenmerken zoals de rotatiesnelheid van Dinkinesh en het baanpatroon van Selam beter analyseren. We hebben ook een beter inzicht in de materialen waaruit ze mogelijk zijn gemaakt, waardoor we een stap dichter bij het leren komen." hoe aardse lichamen worden gecreëerd."

Ontmoeting met de asteroïde Dinkinesh en zijn manen. Credit:NASA/SwRI/Johns Hopkins APL/NOIRLAb

Afbeeldingen gemaakt door het Lucy-ruimtevaartuig onthulden een trog op Dinkinesh waar ongeveer een kwart van de asteroïde afbrak van zijn hoofdlichaam, een rand die ontstond na het structurele falen van de asteroïde en het contactbinaire getal dat nu bekend staat als Selam (vernoemd naar de kind-tegenhanger van het fossiel van de Lucy-hominien, ontdekt in 1974).

Het team theoretiseerde dat Dinky's snelle draaiende beweging – versterkt door de ongelijkmatige reflectie van zonlicht op het oppervlak van de asteroïde – ervoor zorgde dat deze rotsachtig puin in een baan om de aarde wierp. Een deel van het puin had zich kunnen ophopen om Selam te vormen, terwijl een ander deel van de fragmenten als rotsblokken op Dinky neerregende en de bergkammen creëerde die door het Lucy-ruimtevaartuig waren gefotografeerd.

"Een van de dingen die cruciaal zijn om te begrijpen hoe planeten zoals de aarde hier terecht zijn gekomen, is begrijpen hoe objecten zich gedragen wanneer ze elkaar raken, en om te begrijpen dat we hun kracht moeten begrijpen", zegt hoofdwetenschapper Hal Levison van het Southwest Research Institute, Boulder. Colorado, hoofdonderzoeker van de Lucy-missie.

"Kortom, de planeten ontstonden toen [kleinere objecten zoals asteroïden] die in een baan om de zon draaiden tegen elkaar aan botsten. Of objecten uit elkaar vallen als ze elkaar raken of aan elkaar blijven plakken, heeft veel te maken met hun sterkte en interne structuur."

Het team concludeerde dat Dinky waarschijnlijk enige interne kracht had, waardoor hij het grootste deel van zijn vorm kon behouden.

Hoe de ongebruikelijke dubbele manen van Dinky ontstonden blijft een mysterie, maar Sunshine zegt dat de bevindingen van het team de deur openen voor vergelijkende studies met vergelijkbare hemellichamen.

"Persoonlijk ben ik erg opgewonden om het binaire systeem van Didymos met dit systeem te vergelijken, vooral omdat ze veel overeenkomsten lijken te hebben, zoals grootte, algemene vorm en mogelijk samenstelling, ondanks dat ze zich in totaal verschillende delen van het zonnestelsel bevinden", legt Sunshine uit. maakte ook deel uit van NASA's DART-onderzoeksteam en hielp bij het gedetailleerd beschrijven van de succesvolle afbuiging door het DART-ruimtevaartuig van Didymos' kleine maan genaamd Dimorphos.

“Het binaire systeem van Didymos bevindt zich in een omgeving die dicht bij de aarde ligt, terwijl het Dinkinesh-systeem zich veel verder van de aarde bevindt in de belangrijkste asteroïdengordel,” voegde ze eraan toe. "Ze hebben heel verschillende kenmerken, maar we denken dat ze vergelijkbare processen hebben ondergaan om te worden wat we er vandaag de dag van kennen."

Dinkinesh en zijn satelliet zijn de eerste twee van elf asteroïden die Lucy tijdens zijn twaalfjarige reis wil verkennen. Nadat ze langs de binnenrand van de belangrijkste asteroïdengordel is gereisd, gaat Lucy in december 2024 terug naar de aarde voor zwaartekrachtondersteuning. Die korte vlucht zal het ruimtevaartuig terug door de belangrijkste asteroïdengordel voortstuwen, waar het in april 2025 asteroïde Donaldjohanson zal observeren, en vervolgens ga verder met het observeren van de Trojaanse asteroïden in 2027.

"Ons uiteindelijke doel is om de vorming van hemellichamen te begrijpen," zei Sunshine. "Hoe ontstaan ​​planeten? Hoe werd de aarde gevormd? We weten dat grote planeten worden gevormd door kleinere lichamen, dus door deze kleine asteroïden te bestuderen kunnen we zien hoe materialen zich op kleinere schaal gedragen en op elkaar inwerken. Met Dinky en de andere asteroïden vliegen we Daarmee leggen we de basis voor een beter begrip van hoe planeten worden gemaakt."