Det finns miljontals asteroider som flyter runt solsystemet. Med så många av dem borde det inte vara någon överraskning att vissa är konstigt konfigurerade. Ett färskt exempel på en av dessa konstiga konfigurationer upptäcktes när Lucy, NASA:s uppdrag till de trojanska asteroiderna, passerade en asteroid med huvudbältet som heter Dinkinesh.
Den fann att Dinkinesh hade en "måne" - och att månen var en "kontaktbinär". Nu känd som Selam, den består av två föremål som fysiskt berör varandra genom gravitationen men som inte är helt sammanslagna i varandra. Exakt hur och när ett sådant oväntat system kan ha bildats är föremål för en ny artikel av Colby Merrill, en doktorandforskare vid Cornell, och deras medförfattare vid University of Colorado och University of Bern. Den är publicerad i Astronomy &Astrophysics .
Tidningen i synnerhet tittar på när systemet kan ha bildats och gör det genom modellering. En teori i asteroidbildning som kallas den binära Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack-effekten, som, eftersom ingen vill säga hela namnet, förkortas till akronymen BYORP. Denna modell förklarar hur binära asteroidsystem uppstår i första hand.
I huvudsak påskyndar asteroiden sin rotation på grund av strålningstrycket. Så småningom, på grund av dessa rotationskrafter, kommer den till en punkt där dess gravitation inte längre kan hålla allt dess material på sin yta, och en del av det materialet skjuts ut i rymden, för att så småningom smälta samman till en "måne" för något större asteroid.
Dinkinesh är inte en "stor" asteroid på något sätt - på dess bredaste punkt mäter den bara cirka 790 meter i diameter. Det är också uppkallat efter det amhariska ordet för Lucy; de fossila resterna av en potentiell mänsklig förfader som hittats i Etiopien och namne till NASA:s uppdrag. Dess satellit, Salem, är det amhariska ordet för "fred", men en annan fossiluppsättning hittades 2000 som, även om den var ett barn, föregick Lucys med 100 000 år. Men den är ännu mindre än Dinkinesh – bara cirka 220 m på dess bredaste punkt.
Men Selam har faktiskt två bredaste punkter eftersom den är formad i vad som tekniskt kallas en bilobate men är mer allmänt tänkt som en "hantel"-form. Detta kan delvis bero på en annan kraft som påverkar bildandet av asteroider – tidvatten.
Traditionellt tänker folk på tidvatten som orsakat av vår måne som rör sig runt jorden. Men tidvatten kan också hända på insidan av asteroider när det finns en gravitationskraft på en liten kropp av en ännu mindre som råkar vara i närheten. Till exempel framkallar Selam tidvatten på Dinkinesh, och att förstå hur de två utvecklades tillsammans kräver att man förstår hur dessa tidvattenskrafter utspelade sig.
Att modellera både tidvattenkrafter och BYROP-accelerationsprocessen är matematiskt komplex. Detta är särskilt sant eftersom indata till ekvationerna som används för att modellera dem innehåller massor av osäkerheter. Lyckligtvis finns det en matematisk teknik som hjälper till med det.
Monte Carlo-metoden använder statistik för att hitta ett "rätt" svar genom att variera indata till ekvationer och slumpmässigt ta ett urval av resultaten. Författarna använde denna teknik för att bestämma hur länge Dinkinesh / Selam-systemet hade varit i omloppsbana runt varandra, med hjälp av indata som varje objekts storlekar och omloppshastigheter. De kom med ett svar på mellan 1 och 10 miljoner år – inte särskilt länge i det stora schemat av solsystemets evolution.
Med tanke på att binärer tros utgöra minst 15 % av jordensnära asteroider, och kontaktbinärer utgör mellan 14 % och 30 % av små kroppar som fortfarande är större än 200 m, kan studier av den här typen av oväntade system visa sig fruktbart i förstå hur asteroider mer generellt bildas.
Som tidningen nämner behövs mer arbete, särskilt en analys av kratrarna som finns på Selam, vilket skulle kunna ge en alternativ bild av dess ålder. Med tanke på att vi bara upptäckte detta binära system av en slump i november 2023, kommer att data, och mycket annat från Lucy-uppdraget, utan tvekan att komma snart.
