Credit imagine: NASA / JPL
Astronomii au susținut de multă vreme că ciocnirile au fost cauza principală a învârtirii asteroizilor, dar noile cercetări indică faptul că ar putea fi ceva mult mai blând: lumina soarelui. Într-un studiu recent realizat de Southwest Research Institute (SwRI) și Universitatea Charles (Praga), astronomii au calculat efectul a milioane și chiar miliarde de ani de presiune solară poate determina un asteroid să se rotească atât de repede încât să poată zbura; altele pot fi făcute pentru a nu mai roti complet.
Un nou studiu realizat de cercetătorii de la Southwest Research Institute (SwRI) și Universitatea Charles (Praga) a descoperit că lumina soarelui poate avea efecte surprinzător de importante asupra învârtirilor micilor asteroizi. Studiul indică faptul că lumina soarelui poate juca un rol mai important în determinarea vitezei de rotire a asteroizilor decât coliziunile, care au fost crezute anterior pentru a controla ratele de rotire ale asteroizilor. Rezultatele vor fi publicate în numărul din 11 septembrie al Naturii.
David Vokrouhlicky (Universitatea Charles), David Nesvorny și William Bottke (ambii din Departamentul de Studii Spațiale SwRI) au efectuat studiul, care a arătat că lumina solară absorbită și reemisă peste milioane de miliarde de ani poate învârti unii asteroizi atât de repede încât ar putea să se despartă. În alte cazuri, aproape că le poate împiedica să se învârtă cu totul. Echipa a remarcat chiar că efectele razelor solare, combinate cu remorcherele gravitaționale ale planetelor, pot forța lent polii de rotație ai asteroizilor să indice în aceeași direcție.
Până de curând, cercetătorii considerau că impactul asteroizilor controla viteza de rotație și direcția micilor asteroizi care plutesc în spațiu. Totuși, neobișnuitele stele de spin ale celor 10 asteroizi observate de Stephen Slivan, un cercetător la Massachusetts Institute of Technology, au pus la îndoială această idee. Asteroizii de la Slivan, primii în intervalul de 15 până la 25 de mile diametru care și-au studiat în profunzime rotirile, sunt în așa-numita familie de asteroizi Koronis, un grup de fragmente de asteroizi produse de o coliziune extrem de energică de miliarde de ani în urmă. Slivan a descoperit că nu doar patru dintre acești asteroizi se rotesc la aceeași viteză, dar au și axe de centrifugare care se orientează în aceeași direcție.
„Datele arată clar că alinierea vectorului spin este reală, dar modul în care au obținut acest mod a fost un puzzle mare”, spune Slivan. "Sunt încântat că alții consideră că aceasta este o problemă interesantă."
„Pentru a imagina cât de ciudat sunt acești asteroizi, imaginați-vă că vi s-a înmânat o cutie cu vârfuri învârtite la fel cum urmați să lansați la bordul navetei spațiale. Având în vedere toată agitația produsă de lansare, vă așteptați ca vârfurile să aibă viteze de rotație și orientări diferite până la momentul în care ați ajuns pe orbită ", spune Bottke. „În schimb, imaginați-vă surpriza la deschiderea cutiei dacă vârfurile se învârteau cu aceeași viteză și aveau mânerele îndreptate spre constelația Cassiopeia. Măriți acum dimensiunea vârfurilor cu un factor de un milion și pretindeți că respirația din timpul lansării este echivalentă cu miliarde de ani de coliziuni de asteroizi. Aceasta este situația ciudată cu care ne regăsim. ”
Restul de șase asteroizi studiați de Slivan fie au viteze de rotire extrem de lente, astfel încât acestea se rotesc mai lent decât mâna de ceas a unui ceas, sau viteze de rotație foarte rapide, astfel încât acestea sunt aproape de limita dincolo de care se pierde materialul de pe suprafața unui asteroid. ar zbura.
„Ne-am putea aștepta ca coliziunile ar fi randomizat aceste rate de rotație. A fost o mare surpriză să găsim un grup de asteroizi cu astfel de stări ciudate de spin ”, spune Nesvorny.
Pentru a explica stările de rotație ale asteroizilor familiei Koronis, Vokrouhlicky, Nesvorny și Bottke au investigat modul în care asteroizii reflectă și absorb lumina de la soare și reradică această energie în caldura. Ei au descoperit că, în timp ce forța de recul produsă prin reradierea luminii solare este minusculă, ea poate încă să schimbe substanțial rata de rotație și direcția polului unui asteroid dacă are suficient timp pentru a acționa.
„La fel ca povestea despre țestoasă și iepură, lumina soarelui lent și constantă câștigă cursa în fața rapidă, dar mai puțin eficientă, zdruncinarea dintre coliziuni între asteroizi. Lumina soarelui în spațiu nu se oprește niciodată, spune Bottke, „iar majoritatea asteroizilor au fost expuși la o mulțime de ea din cauza vârstei lor.”
Folosind simulări pe computer, echipa a arătat că lumina soarelui a crescut încet și a scăzut ratele de rotație ale asteroizilor familiei Koronis de când s-au format acum 2 - 3 miliarde de ani. Mai remarcabil, au descoperit că unii asteroizi simulați au fost capturați într-o stare de rotire specială care a forțat vârful axei de rotație a asteroidului (produsă de perturbațiile gravitaționale de la soare) să „bată” la aceeași frecvență cu ondularea orbitei asteroidului ( produse de perturbații gravitaționale de pe planete). Această stare, numită rezonanță pe orbita rotativă, poate determina viteza de rotație și axa de rotire a unui asteroid la valori particulare.
„Aceste rezultate ne oferă un mod nou de a privi asteroizii”, spune Vokroulicky. „Sperăm că această lucrare va stimula studiile observaționale în multe regiuni diferite ale centurii principale a asteroizilor. Am zgâriat doar suprafața acestei probleme interesante. ”
Sursa originală: Comunicat de presă SWRI
