Przejdź do głównej zawartości

Zaobserwowano planetoidę w fazie samozniszczenia

Astronomowie kiedyś uważali planetoidy za nudne, krnąbrne skały krążące wokół Słońca. Tylko w filmach science-fiction były dramatycznymi, zmieniającymi się obiektami.


Nowe obserwacje zmieniają SF w fakt naukowy, pokazując, że planetoidy nie są nudne. Planetoida Gault, odkryta w 1988 roku, zaczęła się powoli rozpadać. Kruszenie się jej zostało po raz pierwszy wykryte 5 stycznia b.r. dzięki teleskopom Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System (ATLAS) na Maunaloa i Haleakalā, należącym do Uniwersytetu Hawajskiego.

„Każdej nocy ATLAS skanuje niebo w poszukiwaniu niebezpiecznych planetoid bliskich Ziemi, ale także obserwujemy dziesiątki tysięcy znanych planetoid pasa głównego. Nasz współpracownik Ken Smith z Belfastu znalazł obiekt niezwykle wyglądający, który się poruszał, i zaalarmował nas, że może to być nowa kometa. Zamiast tego okazało się, że to planetoida pasa głównego, która właśnie stworzyła warkocz podobny do komety. Zdarzenia takie są rzadkie i tajemnicze, a my mieliśmy szczęście wykryć to zdarzenie tuż po jego rozpoczęciu” – powiedział Larry Denneau, naukowiec projektu ATLAS.

Gault to dobrze znana planetoida, a nowo odkryte warkocze są pierwszym dowodem na jakiekolwiek niewłaściwe zachowanie. Nowe obserwacje sugerują, że planetoid są dynamicznymi, aktywnymi światami, które ostatecznie mogą rozpaść się z powodu długotrwałego subtelnego efektu promieniowania słonecznego mogącego doprowadzić do powolnego ich wirowania, aż zaczną tracić materię.

Astronomowie szacują, że tego typu zdarzenia są rzadkie, występują mniej więcej raz na rok wśród 800 000 znanych planetoid krążących między orbitami Marsa i Jowisza. Dlatego tylko najnowsze badania astronomiczne – takie jak ATLAS – mapujące ogromne połacie nieba każdej nocy, mogą uchwycić planetoidy gdy te się rozpadają.

Po odkryciu nowego warkocza, Denneau i jego kolega Robert Weryk, przejrzeli dane archiwalne z teleskopów ATLAS i Pan-STARRS. Warkocz pojawił się w danych z grudnia 2018 r. W połowie stycznia Jan Kleyna wyśledził drugi krótszy warkocz przy użyciu teleskopu CFHT. Warkocz był widziany także przez innych obserwatorów. Analiza dwóch warkoczy sugeruje, że miały miejsce dwa uwolnienia pyłu ok. 28 października i 30 grudnia 2018 r.

Zaskoczeni tym odkryciem, astronomowie Jan Kleyna i Karen Meech wraz z kolegami z całego świata zaczęli obserwować Gault za pomocą teleskopów naziemnych i kosmicznych. Spektakularne zdjęcia planetoidy (6478) Gault z teleskopu Hubble’a pokazują dwa wąskie, przypominające komety, warkocze szczątków płynące z maleńkiej planetoidy szerokości 4 km. Warkocze są oczywistym dowodem na to, że Gault zaczyna się rozpadać, delikatnie wydmuchując materię w dwóch oddzielnych odcinkach w ciągu ostatnich kilku miesięcy.

Gault to zaledwie druga znana planetoida, której rozpad jest związany z momentem obrotowym YORP (Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack). Gdy promieniowanie słoneczne ogrzewa planetoidę, promieniowanie podczerwone wydobywające się z jej ogrzanej powierzchni niesie pęd i ciepło. Tworzy to niewielką siłę, która może powodować, że planetoida wiruje coraz szybciej. Jeżeli ta siła odśrodkowa pokonuje grawitację, powierzchnia staje się niestabilna, a osuwiska wysyłają pył i gruz dryfujące w przestrzeń kosmiczną.

Obserwowanie, jak planetoida dochodzi do siebie w wyniku tego naturalnego procesu, daje astronomom możliwość zbadania składu tych kosmicznych kamieni bez potrzeby wysyłania sondy. Analiza składników planetoidy, jak są one rozproszone w kosmosie, pozwala dostrzec formowanie się planet we wczesnym Układzie Słonecznym.

Kolejne obserwacje na teleskopie Herschela i Optical Ground Station w La Palma i na Teneryfie oraz na teleskopie Himalayan Chandra w Indiach zmierzyły okres rotacji obiektu na dwie godziny. Prędkość jest zbliżona do krytycznej, przy której planetoida – luźna kupa gruzu – zaczyna się rozpadać. 

Jednak nasiona tego samozniszczenia mogły zostać zasiane 100 mln lat temu, kiedy po Ziemi wędrowały dinozaury. Ciśnienie promieniowania słonecznego wywołało powolną rotację maleńkiej planetoidy w szacowanym tempie 1 sekundy co 10 000 lat.

„To mogła być skrajna niestabilność przez ostatnie 10 mln lat. Nawet drobne zakłócenie, jak uderzenie małego kamyka mogło wywołać ostatnie wybuchy” – mówi Kleyna.

Naukowcy sugerują, że gdy planetoida obracała się coraz szybciej, zdestabilizowana materia zaczęła opadać w kierunku równika. Gdy prędkość rotacji osiągnęła punkt krytyczny, osuwiska wysłały śmieci dryfujące w kosmos z prędkością kilku km/h. Słaba grawitacja na powierzchni Gault nie mogła jej dłużej utrzymać w jednym kawałku. Łagodny proces przypominał rozsypywanie cukru pudru w powietrzu, gdzie wiatr rozciąga go w długi strumień.

Analiza bezpośredniego sąsiedztwa planetoidy przez Hubble’a nie wykazała oznak nadmiaru pyłu, co wyklucza możliwość zderzenia z inną planetoidą powodującą wybuch.

Ostre obrazowanie Hubble’a ujawnia również, że warkocze są wąskimi serpentynami, co wskazuje, że pył był uwalniany w krótkich seriach trwających od kilku godzin do kilku dni. Te nagłe zdarzenia doprowadziły do wydmuchania wystarczającej ilości gruzu, aby stworzyć „brudną kulę” o średnicy ok. 150 metrów, gdyby złożyć je razem.

Na podstawie obserwacji CFHT astronomowie oszacowali, że dłuższy warkocz rozciąga się na ponad 800 000 km i ma szerokość prawie 5 000 km. Krótszy warkocz ma ok. ¼ długości tamtego.

Zespół powiedział, że odkrycie to pokazuje synergię między przeglądami całego nieba, takimi jak ATLAS i Pan-STARRS, naziemnymi teleskopami oraz obiektami kosmicznymi, takimi jak HST. Odkrycie to nie byłoby możliwe bez użycia ich wszystkich.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…