• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • För första gången, astronomer fångar asteroiden i färd med att ändra färg

    Asteroiden 6478 Gault ses med NASA/ESA rymdteleskop Hubble, visar två smala, kometliknande svansar av skräp som berättar att asteroiden sakta genomgår självförstörelse. De ljusa ränderna som omger asteroiden är bakgrundsstjärnor. Gault-asteroiden ligger mellan Mars och Jupiters banor. Kredit:NASA, ESA, K. Meech och J. Kleyna, O. Hainaut

    Förra december, forskare upptäckte en "aktiv" asteroid i asteroidbältet, inklämd mellan Mars och Jupiters banor. Rymdstenen, betecknas av astronomer som 6478 Gault, verkade lämna två dammspår i dess spår – aktivt beteende som är förknippat med kometer men som sällan ses hos asteroider.

    Medan astronomer fortfarande undrar över orsaken till Gaults kometliknande aktivitet, ett MIT-ledd team rapporterar nu att det har fångat asteroiden på färd med att ändra färg, i det nära-infraröda spektrumet, från rött till blått. Det är första gången forskare har observerat en färgskiftande asteroid, i realtid.

    "Det var en mycket stor överraskning, " säger Michael Marsset, en postdoc vid MIT:s Department of Earth, Atmosfärs- och planetvetenskap (EAPS). "Vi tror att vi har sett asteroiden förlora sitt rödaktiga damm till rymden, och vi ser asteroidens underliggande, fräscha blå lager."

    Marsset och hans kollegor har också bekräftat att asteroiden är stenig – bevis på att asteroidens svans, även om det verkar kometliknande, orsakas av en helt annan mekanism, eftersom kometer inte är steniga utan mer som lösa snöbollar av is och damm.

    "Det är första gången såvitt jag vet som vi ser en stenig kropp som avger damm, lite som en komet, " säger Marsset. "Det betyder att förmodligen någon mekanism som ansvarar för stoftutsläpp skiljer sig från kometer, och skiljer sig från de flesta andra aktiva asteroider i huvudbältet."

    Marsset och hans kollegor, inklusive EAPS-forskaren Francesca DeMeo och professor Richard Binzel, har publicerat sina resultat i dag i tidskriften Astrofysiska tidskriftsbrev .

    En sten med svansar

    Astronomer upptäckte först 6478 Gault 1988 och döpte asteroiden efter planetgeologen Donald Gault. Tills nyligen, rymdstenen sågs som relativt genomsnittlig, mäter cirka 2,5 miles bred och kretsar runt tillsammans med miljontals andra bitar av sten och damm inom det inre området av asteroidbältet, 214 miljoner miles från solen.

    I januari, bilder från olika observatorier, inklusive NASA:s Hubble Space Telescope, fångade två smala, kometliknande svansar efter asteroiden. Astronomer uppskattar att den längre svansen sträcker sig en halv miljon miles ut, medan den kortare svansen är ungefär en fjärdedel så lång. svansarna, de drog slutsatsen, måste bestå av tiotals miljoner kilo damm, aktivt utskjuten av asteroiden, in i rymden. Men hur? Frågan väckte intresset för Gault igen, och studier sedan dess har avslöjat tidigare fall av liknande aktivitet av asteroiden.

    "Vi känner till ungefär en miljon kroppar mellan Mars och Jupiter, och kanske ett 20-tal som är aktiva i asteroidbältet, " säger Marsset. "Så det här är väldigt sällsynt."

    Han och hans kollegor gick med i sökandet efter svar på Gaults aktivitet i mars, när de säkrade observationstid vid NASA:s Infrared Telescope Facility (IRTF) på Mauna Kea, Hawaii. över två nätter, de observerade asteroiden och använde en högprecisionsspektrograf för att dela upp asteroidens inkommande ljus i olika frekvenser, eller färger, vars relativa intensitet kan ge vetenskapsmän en uppfattning om ett objekts sammansättning.

    Från deras analys, teamet fastställde att asteroidens yta huvudsakligen består av silikat, en torr, stenigt material, liknande de flesta andra asteroider, och, mer viktigt, inte alls som de flesta kometer.

    Kometer kommer vanligtvis från de mycket kallare kanterna av solsystemet. När de närmar sig solen, all ytis sublimeras omedelbart, eller förångas till gas, skapar kometens karaktäristiska svans. Sedan Marssets team har funnit att 6478 Gault är en torr, stenig kropp, detta betyder att det troligen genererar dammstjärtar av någon annan aktiv mekanism.

    En ny förändring

    När laget observerade asteroiden, de upptäckte, till deras förvåning, att stenen ändrade färg i det nära-infraröda, från rött till blått.

    "Vi har aldrig sett en så dramatisk förändring som denna under så kort tid, " säger medförfattaren DeMeo.

    Forskarna säger att de sannolikt ser asteroidens ytdamm, blev röd under miljontals år av exponering för solen, kastas ut i rymden, avslöjar en ny, mindre bestrålad yta under, som verkar blå vid nära-infraröda våglängder.

    "Intressant, du behöver bara ta bort ett mycket tunt lager för att se en förändring i spektrumet, " DeMeo säger. "Det kan vara så tunt som ett enda lager av korn bara mikron djupt."

    Så vad kan få asteroiden att ändra färg? Teamet och andra grupper som studerar 6478 Gault tror att orsaken till färgskiftet, och asteroidens kometliknande aktivitet, beror troligen på samma mekanism:ett snabbt snurr. Asteroiden kan snurra tillräckligt snabbt för att piska bort lager av damm från dess yta, genom ren centrifugalkraft. Forskarna uppskattar att det skulle behöva ha en rotationsperiod på cirka två timmar, snurrar runt varannan timme, mot jordens 24-timmarsperiod.

    "Omkring 10 procent av asteroiderna snurrar väldigt snabbt, det vill säga med en rotationsperiod på två till tre timmar, och det beror troligen på att solen snurrar upp dem, säger Marsset.

    Detta snurrfenomen är känt som YORP-effekten (eller, Yarkovsky-O"Keefe-Radzievskii-Paddack-effekten, uppkallad efter forskarna som upptäckte det), som hänvisar till effekten av solstrålning, eller fotoner, på små, närliggande kroppar som asteroider. Medan asteroider reflekterar det mesta av denna strålning tillbaka till rymden, en bråkdel av dessa fotoner absorberas, sedan återutsänds som värme, och även fart. Detta skapar en liten kraft som, under miljontals år, kan få asteroiden att snurra snabbare.

    Astronomer har tidigare observerat YORP-effekten på en handfull asteroider. För att bekräfta att en liknande effekt verkar på 6478 Gault, forskare kommer att behöva upptäcka dess spin genom ljuskurvor - mätningar av asteroidens ljusstyrka över tid. Utmaningen blir att se igenom asteroidens stora dammsvans, som kan skymma viktiga delar av asteroidens ljus.

    Marssets team, tillsammans med andra grupper, planerar att studera asteroiden för ytterligare ledtrådar till aktivitet, när det nästa gång blir synligt på himlen.

    "Jag tror att [gruppens studie] förstärker det faktum att asteroidbältet är en riktigt dynamisk plats, " DeMeo säger. "Medan asteroidfälten du ser i filmerna, alla kraschar in i varandra, är en överdrift, det händer definitivt mycket där ute varje ögonblick."

    Den här historien återpubliceras med tillstånd av MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), en populär webbplats som täcker nyheter om MIT-forskning, innovation och undervisning.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com