Asteroidy trojańskie to fascynująca rzecz. Podczas gdy najbardziej znane są te, które krążą wokół Jowisza (wokół jego punktów Lagrange'a L4 i L5), Wenus, Ziemia, Mars, Uran i Neptun również mają populacje tych asteroid. Oczywiście te skaliste obiekty są centralnym punktem wielu badań naukowych, ponieważ mogą nam wiele powiedzieć o powstawaniu i wczesnej historii Układu Słonecznego.
A teraz, dzięki międzynarodowemu zespołowi astronomów, ustalono, że asteroidy trojańskie krążące wokół Marsa są prawdopodobnie pozostałościami miniplanety, która została zniszczona przez zderzenie miliardów lat temu. Ich ustalenia zostały szczegółowo opisane w artykule, który zostanie opublikowany w Miesięczne zawiadomienia Royal Astronomical Society później w tym miesiącu.
Ze względu na swoje badania zespół - kierowany przez Galina Borysowa i Apostolosa Christou z Obserwatorium i Planetarium Armagh w Irlandii Północnej - zbadał skład trojanów maryjnych. Polegało to na wykorzystaniu danych spektralnych uzyskanych przez spektrograf XSHOOTER na Very Large Telescope (VLT) oraz danych fotometrycznych z dwumetrowego teleskopu Narodowego Obserwatorium Astronomicznego oraz teleskopu Williama Herschela.
W szczególności zbadali dwóch członków rodziny Eureka - grupę trojanów marsjańskich zlokalizowanych w punkcie L5 planety. To tutaj osiem z dziewięciu znanych trojanów Marsa istnieje na stabilnych orbitach (drugi to L4), a ich nazwy pochodzą od pierwszego odkrytego trojana marsjańskiego - 5261 Eureka. Podobnie jak wszystkie trojany, Eurekowie krążą wokół Marsa od czasu powstania Układu Słonecznego.
W rzeczywistości astronomowie od pewnego czasu podejrzewali, że trojany marsjańskie mogą przetrwać wczesną generację planetozymali, z których powstał wewnętrzny Układ Słoneczny. Jak dr Christou powiedział Space Magazine pocztą elektroniczną:
„[Rodzina trojanów] jest unikalna w Układzie Słonecznym na wiele sposobów. W przeciwieństwie do każdej innej rodziny, która istnieje w Głównym Pasie Asteroid między Marsem a Jowiszem, składa się z bogatych w oliwki asteroid. Ponadto, asteroidy mają średnicę <2 km, znacznie mniejszą niż widzimy w innych rodzinach, głównie dlatego, że są znacznie bliżej Ziemi niż inne asteroidy. Wreszcie, jest najbliższą znaną nam rodziną, a to ma wpływ na to, w jaki sposób powstało w tym, że niewielkie, ale ciągłe działanie słońca mogło odegrać pewną rolę. ”
Po połączeniu danych spektrograficznych i fotometrycznych dotyczących tych asteroid, zespół odkrył, że są one bogate w mineralną oliwinę - krzemian magnezowo-żelazowy, który jest podstawowym składnikiem płaszcza Ziemi i (jak się uważa) innych planet ziemskich. Było to niezwykłe odkrycie, jeśli chodzi o asteroidy, ale było jeszcze bardziej interesujące w porównaniu z samą 5261 Eureką - która również ma skład bogaty w oliwki.
Biorąc pod uwagę, że asteroidy Eureka również mają podobne orbity, zespół doszedł do wniosku, że każdy członek tej rodziny może mieć wspólny skład - a zatem wspólne pochodzenie. Odkrycia te mogą mieć drastyczne konsekwencje zarówno dla pochodzenia marsjańskich trojanów, jak i pochodzenia wewnętrznego Układu Słonecznego. Christou wyjaśnił:
„Obecność planetoid z odsłoniętymi oliwinami na ich powierzchni ogranicza sekwencję wydarzeń, które doprowadziły do powstania Marsa. Oliwiny tworzą się w obiektach, które urosły na tyle duże, że można je odróżnić w skorupę, płaszcz i rdzeń. Dlatego te obiekty musiały powstać, zanim Mars to zrobił i były dostępne, aby uczestniczyć w formacji Marsa. Aby odsłonić oliwin, konieczne jest rozbicie tych obiektów poprzez zderzenia. Nasze bieżące prace wskazują, że jest to mało prawdopodobne po ustabilizowaniu się Układu Słonecznego w jego obecnej konfiguracji, dlatego musiał nastąpić okres intensywnej ewolucji kolizyjnej podczas procesu formowania się planety. ”
Innymi słowy, gdyby Mars powstał z kilku rodzajów materiału, który został zmieszany razem, te asteroidy byłyby próbkami oryginalnego źródła - planetozymali. Poprzez dalsze badanie tych planetoid naukowcy będą mogli dowiedzieć się więcej o procesie, w którym powstał Mars i (jak mówi Christou) pomóc nam „rozszyfrować omlet marsjański”.
Badania te mogą również ujawnić wiele na temat powstawania Ziemi i innych planet lądowych Układu Słonecznego. Podobne wysiłki zostaną podjęte w związku z nadchodzącą misją Lucy NASA, która ma się rozpocząć w październiku 2021 r. W latach 2027–2033 sonda ta będzie badać populację trojana Jowisza, uzyskując informacje na temat sześciu geologii asteroidy, cech powierzchni, składu, mas i gęstości, aby dowiedzieć się więcej o ich pochodzeniu.
