Кредит зображення: NASA / JPL
Астрономи давно вважають, що зіткнення були основною причиною закрутки астероїдів, але нові дослідження показують, що це може бути щось набагато ніжніше: сонячне світло. У недавньому дослідженні, проведеному Південно-Західним науково-дослідним інститутом (SwRI) та Карловим університетом (Прага), астрономи обчислили вплив мільйонів і навіть мільярдів років тиску сонячного світла, що може спричинити астероїд так швидко крутитися, що він може розлетітися; інші можуть бути зроблені, щоб перестати крутитися повністю.
Нове дослідження дослідників Південно-Західного науково-дослідного інституту (SwRI) та Карлового університету (Прага) виявило, що сонячне світло може напрочуд важливо впливати на спини маленьких астероїдів. Дослідження вказує на те, що сонячне світло може відігравати важливішу роль у визначенні швидкості віджиму астероїдів, ніж зіткнення, які, як вважалося раніше, контролювали швидкість віджиму астероїдів. Результати будуть опубліковані у випуску «Природа» за 11 вересня.
Девід Вокрухлікі (Університет Карла), Девід Несворні та Вільям Ботке (обоє з відділу космічних досліджень SwRI) провели це дослідження, яке показало, що сонячне світло, поглинене та відновлюване протягом мільйонів до мільярдів років, може відкрутити деякі астероїди так швидко, що вони можуть потенційно розірватися. В інших випадках це майже може зупинити їх спінінг. Команда навіть зазначила, що вплив сонячного світла в поєднанні з гравітаційними буксирами планет може повільно змушувати полюси обертання астероїда вказувати в тому ж напрямку.
До недавнього часу дослідники вважали, що удари астероїдів контролюють швидкість обертання та напрямок малих астероїдів, що плавають у космосі. Однак незвичні віджимання 10 астероїдів, які спостерігав Стівен Сліван, науковий співробітник Массачусетського технологічного інституту, викликали сумніви в цій ідеї. Астероїди Слівана, перші в діапазоні від 15 до 25 миль, які широко вивчили свої спини, знаходяться в так званій родині астероїдів Короніса - це скупчення астероїдних фрагментів, утворених високоенергетичним зіткненням мільярди років тому. Сліван виявив, що не тільки чотири з цих астероїдів обертаються майже з однаковою швидкістю, але у них також є спінові осі, які спрямовані в тому ж напрямку.
"Дані наочно показують, що вирівнювання спінового вектора справжнє, але те, як вони вийшли таким чином, було великою загадкою", - каже Сліван. "Я радий, що інші вважають це цікавою проблемою".
"Щоб уявити, як дивні ці астероїди насправді, уявіть, що вам передали коробку прядильних вершин так само, як ви збиралися запустити на борт космічного човника. Враховуючи все тремтіння, спричинене запуском, ви могли б очікувати, що вершини матимуть різну швидкість і орієнтацію віджиму до того часу, як ви вийшли на орбіту, - каже Боттке. "Натомість, уявіть своє здивування, коли відкриєте коробку, якщо вершини все крутилися з однаковою швидкістю і ручки були спрямовані на сузір'я Кассіопея. Тепер збільште розмір вершин на мільйон разів і зробіть вигляд, що підстрибуючи під час запуску еквівалентно мільярдам років зіткнення астероїдів. Це дивна ситуація, з якою ми стикаємося ».
У решти шести астероїдів, вивчених Slivan, або є надзвичайно повільні темпи обертання, такі, що вони обертаються повільніше, ніж годинна рука годинника, або дуже швидкі відхилення, так що вони знаходяться біля межі, за якою пухкий матеріал на поверхні астероїда полетіла б.
«Можна було б очікувати, що зіткнення будуть рандомізувати ці швидкості обертання. Було великим сюрпризом знайти скупчення астероїдів з такими дивними спиновими станами », - каже Несворний.
Щоб пояснити спінові стани астероїдів сімейства Короніс, Вокрухлікі, Несворний та Боттке дослідили, як астероїди відбивають і поглинають світло від сонця та переносять цю енергію як тепло. Вони виявили, що хоча сила віддалення, що виникає при опроміненні сонячного світла, невелика, вона все ще може істотно змінити швидкість обертання астероїда і напрямок полюса, якщо у нього буде достатньо часу для дії.
"Як і розповідь про черепаху та зайця, повільне і стійке сонячне світло виграє гонку за швидкодіючим, але менш ефективним, поштовхом зіткнень між астероїдами. Сонячне світло у космосі ніколи не припиняється, - каже Ботке, - і більшість астероїдів зазнали багато цього через свій вік.
Використовуючи комп’ютерне моделювання, команда показала, що сонячне світло повільно збільшується та зменшує частоту обертання астероїдів сімейства Короніс з часу їх утворення 2 - 3 мільярди років тому. Більш чудово, що вони виявили, що деякі імітовані астероїди потрапляють у спеціальний стан спіну, що змушує коливання спінової осі астероїда (спричинене гравітаційними збуреннями від сонця) «битися» з тією ж частотою, що і коливання орбіти астероїда ( утворений гравітаційними збуреннями планет). Цей стан, який називається резонансом спін-орбіти, може приводити швидкість обертання астероїда і вісь спіна до певних значень.
"Ці результати дають нам новий спосіб поглянути на астероїди", - каже Вокруліки. «Ми сподіваємось, що ця робота стимулюватиме спостережливі дослідження у багатьох різних регіонах головного поясу астероїдів. Ми лише почухали поверхню цієї цікавої проблеми ».
Оригінальне джерело: SWRI News Release
