Denna bild av rymdteleskopet Hubble avslöjar den gradvisa självförstörelsen av en asteroid, vars utstötta dammiga material har bildats två långa, tunn, kometliknande svansar. Den längre svansen sträcker sig mer än 500, 000 miles (800, 000 kilometer) och är ungefär 3, 000 miles (4, 800 kilometer) bred. Den kortare svansen är ungefär en fjärdedel så lång. Streamers kommer så småningom att skingras i rymden. Kredit:NASA, ESA, K. Meech och J. Kleyna (University of Hawaii), och O. Hainaut (Europeiska sydobservatoriet)
En liten asteroid har fångats i processen att snurra så fort att den kastar av sig material, enligt nya data från NASA:s Hubble Space Telescope och andra observatorier.
Bilder från Hubble visar två smala, kometliknande svansar av dammigt skräp som strömmar från asteroiden (6478) Gault. Varje svans representerar en episod där asteroiden försiktigt kastar ut sitt material - nyckelbevis på att Gault börjar gå isär.
Upptäcktes 1988, den 2,5 mil breda (4 kilometer bred) asteroiden har observerats upprepade gånger, men skräpsvansarna är det första beviset på sönderfall. Gault ligger 214 miljoner miles (344 miljoner kilometer) från solen. Av de cirka 800, 000 kända asteroider mellan Mars och Jupiter, astronomer uppskattar att denna typ av händelse i asteroidbältet är sällsynt, inträffar ungefär en gång om året.
Att se en asteroid lossna ger astronomer möjlighet att studera sammansättningen av dessa rymdstenar utan att skicka en rymdfarkost för att prova dem.
"Vi behövde inte åka till Gault, " förklarade Olivier Hainaut från European Southern Observatory i Tyskland, en medlem av Gaults observationsteam. "Vi var bara tvungna att titta på bilden av streamers, och vi kan se alla dammkorn välsorterade efter storlek. Alla de stora kornen (ungefär storleken på sandpartiklar) är nära objektet och de minsta kornen (ungefär storleken på mjölkornen) är längst bort eftersom de pressas snabbast av tryck från solljus."
Gault är bara den andra asteroiden vars sönderfall har varit starkt kopplat till en process som kallas en YORP-effekt. (YORP står för "Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack, " namnen på fyra forskare som bidragit till konceptet.) När solljus värmer en asteroid, infraröd strålning som strömmar ut från dess uppvärmda yta bär på såväl vinkelmomentum som värme. Denna process skapar ett litet vridmoment som kan få asteroiden att kontinuerligt snurra snabbare. När den resulterande centrifugalkraften börjar övervinna gravitationen, asteroidens yta blir instabil, och jordskred kan skicka damm och spillror att driva ut i rymden med ett par miles per timme, eller hastigheten på en promenerande människa. Forskarna uppskattar att Gault långsamt kunde ha snurrat upp i mer än 100 miljoner år.
Att sammanföra Gaults senaste verksamhet är en astronomisk kriminalteknisk undersökning som involverar teleskop och astronomer runt om i världen. All-sky undersökningar, markbaserade teleskop, och rymdbaserade anläggningar som rymdteleskopet Hubble samlade sina ansträngningar för att göra denna upptäckt möjlig.
Den första ledtråden var den slumpmässiga upptäckten av den första skräpsvansen, observerad den 5 januari, 2019, av det NASA-finansierade Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System (ATLAS) teleskopet på Hawaii. Svansen dök också upp i arkivdata från december 2018 från ATLAS och Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS) teleskop på Hawaii. I mitten av januari, en andra kortare svans spanades av Kanada-Frankrike-Hawaii-teleskopet på Hawaii och Isaac Newton-teleskopet i Spanien, såväl som av andra observatörer. En analys av båda svansarna tyder på att de två dammhändelserna inträffade runt 28 oktober och 30 december, 2018.
Uppföljningsobservationer med William Herschel-teleskopet och ESA:s (European Space Agency) optiska markstation i La Palma och Teneriffa, Spanien, och Himalayan Chandra-teleskopet i Indien mätte en tvåtimmars rotationsperiod för objektet, nära den kritiska hastigheten med vilken en lös "brubble-hög"-asteroid börjar gå sönder.
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 214 miljoner miles från solen, mellan Mars och Jupiters banor. Kredit:NASA, ESA, K. Meech och J. Kleyna (University of Hawaii), O. Hainaut (Europeiska sydobservatoriet)
"Gault är det bästa "smoking gun" exemplet på en snabb rotator precis vid tvåtimmarsgränsen, " sa teammedlemmen Jan Kleyna från University of Hawaii i Honolulu.
En analys av asteroidens omgivande miljö av Hubble visade inga tecken på mer spridda skräp, vilket utesluter möjligheten av en kollision med en annan asteroid som orsakar utbrotten.
Asteroidens smala streamers tyder på att dammet släpptes ut i korta skurar, varar allt från några timmar till några dagar. Dessa plötsliga händelser blåste bort tillräckligt med skräp för att göra en "smutsboll" cirka 500 fot (150 meter) i diameter om den pressades ihop. Svansarna kommer att börja blekna bort om några månader när dammet sprids i det interplanetära rymden.
Baserat på observationer från Kanada-Frankrike-Hawaii-teleskopet, the astronomers estimate that the longer tail stretches over half a million miles (800, 000 kilometers) and is roughly 3, 000 miles (4, 800 kilometers) wide. The shorter tail is about a quarter as long.
Only a couple of dozen active asteroids have been found so far. Astronomers may now have the capability to detect many more of them because of the enhanced survey capabilities of observatories such as Pan-STARRS and ATLAS, which scan the entire sky. "Asteroids such as Gault cannot escape detection anymore, " Hainaut said. "That means that all these asteroids that start misbehaving get caught."
The researchers hope to monitor Gault for more dust events.
