Źródło zdjęcia: NASA / JPL
Naukowcy z NASA po raz pierwszy zmierzyli niewielką siłę, o której wiadomo, że działa na asteroidy; subtelnie zmieniając ich orbity i prędkość obrotu. Siła zwana efektem Jarkowskiego jest wytwarzana przez sposób, w jaki asteroida pochłania energię Słońca, a następnie promieniuje ją z powrotem w przestrzeń jako ciepło - siła jest niewielka, zaledwie kilka gramów, ale z czasem może ona dokonać znaczącej zmiany . Asteroida 6489 jest śledzona przez astronomów od 1991 roku i odkryli, że od tego czasu przesunęła swoją orbitę o 15 km.
Naukowcy z NASA po raz pierwszy wykryli niewielką, ale teoretycznie ważną siłę działającą na asteroidy, mierząc niezwykle subtelną zmianę na orbicie ziemskiej asteroidy. Siła ta, zwana efektem Jarkowskiego, wytwarzana jest przez sposób, w jaki asteroida pochłania energię słoneczną i ponownie promieniuje ją w przestrzeń jako ciepło. Badania wpłyną na sposób, w jaki naukowcy rozumieją i śledzą planetoidy w przyszłości.
Asteroida 6489 „Golevka” jest względnie niepozorna jak na standardy ziemskiej asteroidy. Ma tylko pół kilometra (0,33 mili) średnicy, choć waży około 210 miliardów kilogramów (460 miliardów funtów). Ale tak nietypowa, jak Golevka znajduje się w niebiańskiej skali, jest również stosunkowo dobrze scharakteryzowana, obserwowana za pomocą radaru w 1991, 1995, 1999 r. I ubiegłego maja. Międzynarodowy zespół astronomów, w tym naukowcy z NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii, wykorzystał ten kompleksowy zestaw danych do szczegółowej analizy ścieżki orbity asteroidy. Raport zespołu pojawia się w numerze „Science” z 5 grudnia.
„Po raz pierwszy udowodniliśmy, że asteroidy mogą dosłownie napędzać się w przestrzeni kosmicznej, aczkolwiek bardzo powoli” - powiedział dr Steven Chesley, naukowiec z NAS Propulsion Laboratory i kierownik badań.
Ideą Efektu Jarkowskiego jest proste pojęcie, że powierzchnia asteroidy jest ogrzewana przez słońce w ciągu dnia, a następnie ochładza się w nocy. Z tego powodu asteroida ma tendencję do emitowania większej ilości ciepła po swojej popołudniowej stronie, podobnie jak wieczorny zmierzch na Ziemi jest cieplejszy niż zmierzch poranny. To niezrównoważone promieniowanie cieplne wytwarza niewielkie przyspieszenie, które do tej pory pozostawało niezmierzone.
„Siła wywierana przez Efekt Jarkowskiego, w przypadku Golevki około uncji, jest niewiarygodnie mała, zwłaszcza biorąc pod uwagę całkowitą masę asteroidy” - powiedział Chesley. „Ale w ciągu 12 lat, gdy Golevka była obserwowana, ta niewielka siła spowodowała przesunięcie o 15 kilometrów (9,4 mil). Zastosuj tę samą siłę przez dziesiątki milionów lat i może to mieć ogromny wpływ na orbitę asteroidy. Asteroidy krążące wokół Słońca między Marsem a Jowiszem mogą faktycznie stać się planetoidami bliskimi Ziemi. ”
Efekt Jarkowskiego stał się niezbędnym narzędziem do zrozumienia kilku aspektów dynamiki asteroid. Teoretycy wykorzystali to do wyjaśnienia takich zjawisk, jak szybkość transportu asteroidy z głównego pasa do wewnętrznego układu słonecznego, wiek próbek meteorytów oraz cechy tzw. „Rodzin asteroid”, które powstają, gdy zostaje zakłócona większa asteroida przez zderzenie. A jednak, pomimo jego głębokiego znaczenia teoretycznego, siła nigdy nie została wykryta, a tym bardziej zmierzona, dla jakiejkolwiek asteroidy do tej pory.
„Po odkryciu asteroidy bliskiej Ziemi radar jest najpotężniejszą techniką astronomiczną do pomiaru jego właściwości fizycznych i określenia dokładnej orbity”, powiedział dr Steven Ostro, naukowiec z JPL i autor artykułu. „Aby dać wyobrażenie o tym, jak potężny? nasze obserwacje radarowe były jak wskazanie z dokładnością do pół cala odległości koszykówki w Nowym Jorku za pomocą anteny radarowej wielkości softballu w Los Angeles. ”
Aby uzyskać przełomowe odkrycia, naukowcy wykorzystali zaawansowany model efektu Yarkovsky'ego opracowany przez dr Davida Vokrouhlicka? Uniwersytetu Karola w Pradze. Vokrouhlick? poprowadził badanie z 2000 roku, które przewidywało możliwość wykrycia subtelnej siły działającej na Golevkę podczas jej podejścia do Ziemi w 2003 roku.
„Przewidywaliśmy, że przyspieszenie powinno być wykrywalne, ale nie byliśmy wcale pewni, jak silne będzie ono” - powiedział Vokrouhlick ?. „Dzięki danym radarowym byliśmy w stanie odpowiedzieć na to pytanie”.
Korzystając z pomiaru przyspieszenia Jarkowskiego, zespół po raz pierwszy określił masę i gęstość małej samotnej asteroidy na podstawie obserwacji naziemnych. Otwiera to zupełnie nową drogę do badań nad asteroidami znajdującymi się w pobliżu Ziemi, i to tylko kwestia czasu, zanim jeszcze więcej asteroid zostanie „zważonych” w ten sposób.
Oprócz Chesleya, Ostro i Vokrouhlicka? Autorami raportu są Jon Giorgini, dr Alan Chamberlin i dr Lance Benner z JPL; David? Apek, Charles University, Praga, Dr. Michael Nolan, Arecibo Observatory, Puerto Rico, Dr. Jean-Luc Margot, University of California, Los Angeles i Alice Hine, Arecibo Observatory, Puerto Rico.
Obserwatorium Arecibo jest prowadzone przez Cornell University na podstawie umowy o współpracy z National Science Foundation i przy wsparciu NASA. Biuro NASA ds. Badań kosmicznych w Waszyngtonie wspierało obserwacje radarowe. JPL jest zarządzany dla NASA przez California Institute of Technology w Pasdena.
Więcej informacji na temat misji planetarnych NASA, obserwacji astronomicznych i pomiarów laboratoryjnych można znaleźć w Internecie pod adresem: http://neo.jpl.nasa.gov/
Informacje o programach NASA są dostępne w Internecie pod adresem: www.nasa.gov
JPL jest zarządzany dla NASA przez California Institute of Technology w Pasadenie
Oryginalne źródło: NASA / JPL News Release
