• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Allt är tyst bland nystuderade kentaurer

    Kentaurer ser ut som ingenting annat än rörliga prickar på himlen när de ses från jorden. Dessa bilder är inverterade – ljusa föremål ser svarta ut – för att göra det lättare att se svaga mål. Kredit:Lilly et al.

    Ofta, det pipande hjulet, eller åtminstone det blankaste föremålet, verkar få all uppmärksamhet. I en ny studie ledd av PSI-forskaren Eva Lilly, det är de inaktiva kentaurerna som står i centrum och belyser varför andra kentaurer kan vara så flashiga. Kentaurer är isiga föremål mellan Neptunus och Jupiters banor som i vissa fall visar kometliknande svansar och jetstrålar. Detta händer på något sätt trots att det är placerat där det är för kallt för att denna typ av aktivitet ska kunna inträffa på grund av normala soldrivna sublimeringsprocesser. Istället, förändringar i objektets banor eller andra interaktioner kan vara den kraft som driver vissa kentaurer att bli aktiva som kometer.

    Detta arbete visas i Planetary Science Journal, och har titeln "Ingen aktivitet bland 13 kentaurer upptäckt i Pan-STARRS1-detektionsdatabasen." Förutom Lilly, PSI-forskarna Henry Hsieh och Jordan Steckloff samarbetade också i detta arbete.

    När man gör denna forskning, Lilly och hennes team letade inte efter inaktiva kentaurer. Istället, objekt drogs från en lista över 29 kentaurer som nyligen upptäckts i Pan-STARRS1-undersökningen, och urval baserades på förmågan att observera kentaurerna med Gemini North-teleskopet på Hawaii under den planerade observationstiden, och om de skulle vara nära sitt närmaste närmande till solen runt observationstillfället. Eftersom dessa kriterier baserades strikt på objektpositioner, de förväntade sig att all aktivitet som enbart beror på solens värmeeffekter lätt skulle kunna upptäckas.

    Aktiva kentaurer är samlade inom ett avstånd av cirka 14 astronomiska enheter från solen, som är en liten bit bortom Saturnus. En AU är avståndet från solens centrum till jordens centrum. "Det ger oss en hint om vad som får kentaurerna att slå på, " sa Lilly. "Vissa modeller tyder på att kentaurer innehåller amorf vattenis, vilket är väldigt speciellt, eftersom den inte har kristallstruktur som isen här på jorden, och dess struktur gör att den kan fånga en stor mängd gas mellan sina molekyler under bildningen av kroppen. När kroppen når tillräckligt varma delar av solsystemet (vid cirka 14 AU), isen genomgår en snabb fasövergång från amorf till kristallin struktur där den frigör de instängda gaserna."

    Före detta arbete, många forskare trodde att frigörandet av gaser när vatten kristalliserar var en exoterm process som skulle frigöra den energi som krävs för att göra kentaurerna aktiva. Detta arbete bekräftar alternativa labbdata som tyder på att kristalliseringsprocessen inte avger värme. Centauraktivitet utlöses inte specifikt av denna fasförändring. Istället, Lilly förklarar, "Den utströmmande gasen från den amorfa vattenisen bygger upp tryck, vilket i sin tur kan öppna sänkhål eller orsaka jordskred som exponerar andra isar som kommer att sublimera och skapa synlig koma. Detta tryck kan vara så stort att det kan kasta ut stenblock eller bitar av kentauren, liknande det som observerades under utbrottet av Centaur Echeclus 2005."

    Detta arbete tyder på att jordskred och andra dynamiska ythändelser som utlöses av gasutsläpp i sin tur kan utlösa aktivitet som ser kometlik ut men inte är förutsägbar som i kometer, och kan inträffa långt efter att Kentauren passerat sin perihelion – den punkt som ligger närmast solen. På samma gång, inte alla objekt i Centaur-regionen kommer att ha den typ av omloppsbana som skulle tillåta aktiviteten att starta. Baserat på deras analys av Centaurs orbital evolution, Lilly och hennes team föreslår att plötsliga förändringar i omloppsbanans form, orsakad av nära möten med jätteplaneter, kan starta aktiviteten på tidigare vilande kentaurer. Till och med en inåtgående förskjutning på 0,5 AU kan orsaka tillräckligt med en värmevåg för att utlösa ytterligare kristallisering och slutligen explosiv gasuppbyggnad i en komets inre. Därför är kretsloppsutvecklingen en viktig pusselbit för att bygga en bild av en kentaurs livscykel.

    Objekten i denna studie har haft stabila banor under åtminstone de senaste tio tusen åren, och dynamiskt verkar ha varit stabilt mycket längre. Det kan vara så att de var aktiva tidigare, efter att ha anlänt till sina nuvarande platser. De kan också en dag bli aktiva när deras banor ändras igen. Kentaurer är övergående objekt; de börjar sina liv som Kuiperbältet eller Oorts molnobjekt i det yttre solsystemet, och genom en mängd olika interaktioner drivs in i banor närmare solen. En gång belägen mellan Neptunus och Jupiter, deras dagar är begränsade, och man tror att interaktioner med dessa två jättevärldar kastar kentaurer in i det inre solsystemet inom 10 miljoner år efter deras ankomst. Oavsett framtiden för dessa 13 kentaurer, de är för närvarande tysta, och deras tystnad säger oss att Centaur-aktivitet är mycket mer komplex än enkel uppvärmning.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com