Astronomen erleben den mysteriösen, noch nie dagewesenen Zerfall eines Asteroiden

Astronomen erleben den mysteriösen, noch nie dagewesenen Zerfall eines Asteroiden

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Anonim

von der University of California, Los Angeles

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Astronomen haben zum ersten Mal die Zerlegung eines Asteroiden in bis zu 10 kleinere Teile beobachtet. Die Entdeckung wird online am 6. März in Astrophysical Journal Letters veröffentlicht .

Obwohl zerbrechliche Kometenkerne in der Nähe der Sonne auseinanderfallen, wurde im Asteroidengürtel bisher nichts beobachtet, was dieser Art von Trennung ähnelt. Das Hubble-Weltraumteleskop der NASA hat den Abriss fotografiert.

"Es ist ziemlich erstaunlich, wie dieser Stein vor unseren Augen auseinanderfällt", sagte David Jewitt, Professor am UCLA-Department für Erd-, Planeten- und Weltraumwissenschaften und am UCLA-Department für Physik und Astronomie, der die astronomische Forensik leitete.

Der bröckelnde Asteroid mit der Bezeichnung P / 2013 R3 wurde am 15. September 2013 erstmals von den Himmelserfassungsteleskopen Catalina und Pan-STARRS als anomales, unscharf aussehendes Objekt wahrgenommen. Eine Nachbeobachtung am 1. Oktober mit dem WM Keck-Teleskop auf Hawaiis Mauna Kea ergab drei sich gemeinsam bewegende Körper, die in einer staubigen Hülle eingebettet waren, die fast dem Durchmesser der Erde entspricht.

"Das Keck-Teleskop hat uns gezeigt, dass es sich lohnt, diesen Asteroiden mit Hubble zu betrachten", sagte Jewitt.

Mit seiner überragenden Auflösung ergab das Hubble-Teleskop, dass es tatsächlich 10 eingebettete Objekte gab, die jeweils kometenartige Staubschwänze aufwiesen. Die vier größten Felsbrocken haben einen Radius von bis zu 200 Metern und sind ungefähr doppelt so lang wie ein Fußballfeld.

Die Hubble-Daten zeigten, dass die Fragmente mit einer Geschwindigkeit von einer Meile pro Stunde voneinander wegdriften - langsamer als ein spazierender Mensch. Der Asteroid begann sich zu Beginn des letzten Jahres zu trennen, aber in den neuesten Bildern tauchen weiterhin neue Stücke auf.

Dies macht es unwahrscheinlich, dass sich der Asteroid aufgrund einer Kollision mit einem anderen Asteroiden auflöst, die augenblicklich und gewalttätig wäre. Es ist auch zu erwarten, dass sich einige der Trümmer von einem solchen Hochgeschwindigkeits-Aufprall viel schneller fortbewegen als beobachtet.

Auch kommt der Asteroid nicht durch den Druck des sich erwärmenden und verdampfenden Eises aus dem Inneren heraus, sagte Jewitt. Der Asteroid ist zu kalt, als dass das Eis wesentlich sublimieren könnte. Vermutlich hat er seinen Abstand von fast 300 Millionen Meilen von der Sonne während eines Großteils des Zeitalters des Sonnensystems beibehalten, sagte er.

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Dies hinterlässt ein Szenario, in dem sich der Asteroid aufgrund einer subtilen Sonneneinstrahlung auflöst, wodurch die Rotationsrate langsam ansteigt. Schließlich ziehen seine Bestandteile, wie Trauben auf einem Stamm, leicht wegen der Zentrifugalkraft auseinander, gesagtes Jewitt. Die Möglichkeit einer Störung durch dieses sogenannte "YORP-Drehmoment" wird von Wissenschaftlern seit mehreren Jahren diskutiert, aber bisher nie zuverlässig beobachtet.

Damit dies geschehen kann, muss P / 2013 R3 ein schwaches, zerbrochenes Inneres haben, wahrscheinlich als Ergebnis zahlreicher uralter, aber zerstörungsfreier Kollisionen mit anderen Asteroiden. Tatsächlich wird angenommen, dass die meisten kleinen Asteroiden auf diese Weise schwer beschädigt wurden, was ihnen eine interne Struktur aus "Trümmern" verleiht. P / 2013 R3 selbst ist wahrscheinlich das Produkt der Kollisionszerstörung eines größeren Körpers in den letzten Milliarden Jahren.

Mit Hubbles jüngster Entdeckung eines aktiven Asteroiden mit sechs Schwänzen (P / 2013 P5) sehen Astronomen zunehmend Indizien dafür, dass der Druck des Sonnenlichts die Hauptkraft sein kann, die kleine Asteroiden (mit einem Durchmesser von weniger als einer Meile) im Sonnensystem auflöst.

Die Überreste des Asteroiden mit einem Gewicht von 200.000 Tonnen werden in Zukunft eine reiche Quelle für Meteoroiden sein, sagte Jewitt. Die meisten werden irgendwann in die Sonne stürzen, aber eines Tages könnte ein kleiner Teil der Trümmer in die Erdatmosphäre gelangen und als Meteoriten über den Himmel fliegen, sagte er.

Jewitt, der an der Fakultät des UCLA College of Letters and Science ist, ist Mitglied der National Academy of Sciences und Mitglied der American Association for Advancement of Science und der American Academy of Arts and Sciences. Er war 1993 Mitentdecker des Kuiper-Gürtels jenseits von Neptun. Die Entdeckung des Gürtels, der mehr als eine Milliarde Objekte enthält und einst als leerer Raum galt, hat die moderne Wahrnehmung des Sonnensystems grundlegend verändert.

Das Hubble-Weltraumteleskop ist ein Projekt der internationalen Zusammenarbeit zwischen der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation. Das Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, verwaltet das Teleskop. Das Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore führt Hubble-Forschungsoperationen durch. STScI wird für die NASA von der Association of Universities for Research in Astronomy, Inc. in Washington betrieben.

"Hubbles unglaubliche Auflösung und Sensibilität schaffen eine neue Heimindustrie für Planetenwissenschaftler", sagte Hal Weaver vom Labor für Angewandte Physik der Johns Hopkins University in Laurel, Md., Einem der Co-Forscher von Jewitt.