Źródło zdjęcia: Cornell
Według naukowców z Cornell University, asteroidy binarne - gdzie mała asteroida krąży wokół większej - są w rzeczywistości dość powszechne na orbitach Ziemi. Naukowcy szacują, że 16% planetoid o średnicy większej niż 200 metrów ma towarzysza - do tej pory znalazło pięć przy użyciu dwóch największych teleskopów radiowych na świecie.
Binarne asteroidy - dwa skaliste obiekty krążące wokół siebie - wydają się być powszechne na orbitach Ziemi, a astronomowie używają dwóch najpotężniejszych teleskopów radarowych na świecie. Mówi się, że jest prawdopodobne, że te podwójne układy asteroid powstały w wyniku działania grawitacji podczas bliskich spotkań z co najmniej dwiema planetami wewnętrznymi, w tym Ziemią.
W raporcie opublikowanym przez czasopismo Science na stronie internetowej Science Express (11 kwietnia 2002 r.) Naukowcy szacują, że około 16 procent tak zwanych planetoid bliskich Ziemi (NEA) o średnicy większej niż 200 metrów (219 jardów) ma średnicę prawdopodobnie będą to układy binarne, o względnej wielkości dwóch otaczających ciał około trzy do jednego. Do tej pory radar zidentyfikował pięć takich układów podwójnych, mówi główny badacz Jean-Luc Margot, O.K. Earl doktora habilitowanego w Wydziale Nauk Geologicznych i Planetarnych w California Institute of Technology.
Margot, która w czasie obserwacji była pracownikiem naukowym w grupie ds. Badań planetarnych / radaru w Obserwatorium Arecibo w Portoryko (National Science Foundation) (NSF) (zarządzanym na Uniwersytecie Cornell), mówi, że wyniki teoretyczne i modelowania pokazują asteroidy binarne wydają się być formowane bardzo blisko Ziemi - w odległości równej kilkukrotnemu promieniowi planety (6378 kilometrów lub 3 963 mil). „Fakt, że co szósta duża NEA ma charakter binarny i zazwyczaj przeżywa 10 milionów lat, oznacza, że te bliskie spotkania muszą się zdarzać często w porównaniu z okresem istnienia binarnych planetoid” - mówi Margot.
Artykuł naukowy „Binarne asteroidy w populacji obiektów blisko ziemi” jest współautorem Michaela Nolana, współpracownika naukowego w Arecibo; Lance Benner, Steven Ostro, Raymond Jurgens, Jon Giorgini i Martin Slade w Jet Propulsion Laboratory (JPL); oraz Donald Campbell, profesor astronomii w Cornell. Obserwacje przeprowadzono w 70-metrowym teleskopie śledzącym Goldstone NASA w Kalifornii oraz w Obserwatorium Arecibo.
NEA powstają w pasie asteroid, pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza, i są popychane przyciąganiem grawitacyjnym pobliskich planet, głównie Jowisza, na orbity, które pozwalają im wejść w okolice Ziemi. Większość planetoid to pozostałości początkowej aglomeracji planet wewnętrznych.
Astronomowie od dawna spekulują na temat istnienia binarnych NEA, opartych częściowo na kraterach uderzeniowych na Ziemi. Z około 28 znanych naziemnych kraterów uderzeniowych o średnicach większych niż 20 kilometrów, co najmniej trzy są kraterami podwójnymi utworzonymi przez uderzenia obiektów o tej samej wielkości co nowo odkryte układy binarne. Astronomowie zauważyli również zmiany jasności odbitego światła słonecznego dla niektórych NEA, co wskazuje, że podwójny system powodował zaćmienie lub zasłonięcie jednego przez drugiego.
W 2000 r. Margot i jego współpracownicy, korzystając z pomiarów z radaru Goldstone, odkryli, że mała asteroida o średnicy około 800 metrów (pół mili), 2000 DP107 (odkryta zaledwie kilka miesięcy wcześniej przez zespół z Massachusetts) Institute of Technology), był systemem binarnym. Obserwacje w ciągu ośmiu dni w październiku zeszłego roku na znacznie bardziej czułym teleskopie Arecibo wyraźnie określiły cechy fizyczne dwóch asteroid DP107, a także ich orbitę wokół siebie. Odkryto, że mniejszy obiekt, zwany wtórnym, ma około 300 metrów średnicy i krąży wokół większej asteroidy, pierwotnej, co 42 godziny w odległości 2,6 kilometra. Dwie asteroidy wydają się być zablokowane w synchronicznym obrocie, przy czym mniejsza zawsze ma tę samą twarz skierowaną do większej.
Od czasu tej obserwacji, mówi Margot, odkryto jeszcze cztery binarne NEA, wszystkie na orbitach Ziemi i każda z główną asteroidą znacznie większą niż mniejsze ciało. „Jednostka główna obraca się znacznie szybciej niż większość NEA we wszystkich pięciu odkrytych plikach binarnych”, mówi Campbell Cornella. Artykuł Science Express spekuluje, że najbardziej prawdopodobnym sposobem tworzenia binariów są bliskie spotkania asteroid z wewnętrznymi planetami Ziemią lub Marsem. Z pięciu odkrytych do tej pory binarnych NEA żadna nie ma orbity, która zbliża ją do Słońca tak blisko Wenus, jak i Merkurego.
NEA, w zasadzie stosy gruzu utrzymywane razem przez grawitację, poruszają się po trajektoriach, które zbliżają je w odległości kilku tysięcy mil od planet, gdzie siły pływowe - zasadniczo przyciąganie grawitacyjne - mogą zwiększyć prędkość wirowania asteroidy, powodując jej lot niezależnie. Wyrzucony gruz następnie przekształca się na orbicie wokół większej asteroidy.
„Asteroida obraca się już bardzo szybko, gdy zbliża się do planety. Trochę dodatkowego wzmocnienia z sił pływowych może wystarczyć, aby przekroczyć granice rozpadu, i zrzuca masę. Ta masa może ostatecznie tworzyć kolejny obiekt na orbicie wokół asteroidy. W tej chwili wydaje się to najbardziej prawdopodobne wytłumaczenie - mówi Margot.
Ostro JPL mówi, że istnieje ważny powód do badania asteroid binarnych: ich potencjał zderzenia z Ziemią. Znając gęstość tak zwanych PHA (w przypadku potencjalnie niebezpiecznych asteroid), zauważa: „jest niezwykle ważnym wkładem do wszelkich planów łagodzenia”. Mówi: „Pobieranie gęstości NEA z radaru jest tanie w porównaniu z uzyskiwaniem gęstości za pomocą statku kosmicznego. Oczywiście najważniejszą rzeczą, jaką należy wiedzieć o dowolnym PHA, jest to, czy są to dwa obiekty, czy jeden, i dlatego chcemy obserwować te binaria za pomocą radaru, gdy tylko jest to możliwe. ”
Margot zauważa: „Radar daje nam bardzo dokładne pomiary wielkości obiektów i ich kształtu. Pomiary radarowe odległości i prędkości każdego elementu pozwalają nam uzyskać dokładne informacje o ich orbitach. Na tej podstawie możemy uzyskać masę każdego z obiektów, pozwalając po raz pierwszy na pomiar gęstości NEA, bardzo ważnego wskaźnika ich składu i struktury wewnętrznej. ”
Obserwatorium Arecibo jest obsługiwane przez Narodowe Centrum Astronomii i Jonosfery w Cornell na podstawie umowy o współpracy z NSF. Badania zostały wsparte przez NSF, a NASA zapewniło dodatkowe wsparcie dla programu radarowego w Arecibo.
Oryginalne źródło: Cornell News Release
