Odkryto najszybciej orbitującą planetoidę
Korzystając z olbrzymiej 570-megapikselowej Dark Energy Camera (DECam) w Chile, astronomowie zaledwie trzynaście dni temu (13 sierpnia 2021 r.) odkryli planetoidę o najkrótszym okresie orbitalnym spośród wszystkich znanych planetoid Układu Słonecznego. W peryhelium planetoida o średnicy około 1 km zbliża się do Słońca na odległość 20 mln km (0,13 jednostki astronomicznej) co 113 ziemskich dni. Planetoida 2021 PH27, ukazana na zdjęciach wykonanych podczas zmierzchu, ma również najmniejszą średnią odległość (półoś wielką) spośród wszystkich znanych planetoid w naszym Układzie Słonecznym – tylko Merkury ma krótszy okres i mniejszą półoś wielką. Planetoida znajduje się tak blisko masywnego pola grawitacyjnego Słońca, że doświadcza największych efektów relatywistycznych spośród wszystkich znanych obiektów Układu Słonecznego.
Ilustracja przedstawiająca planetoidę 2021 PH27 wewnątrz orbity Merkurego.
Źródło: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva
Planetoida oznaczona jako 2021 PH27 została odkryta przez Scotta S. Shepparda z Carnegie Institution of Science w danych zebranych przez Dark Energy Camera (DECam) zamontowaną na 4-metrowym teleskopie Víctora M. Blanco w Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) w Chile. Znalezione zdjęcia planetoidy zostały wykonane Iana Dell'antonio i Shenming Fu z Brown University wieczorem 13 sierpnia 2021 roku. Sheppard połączył siły z Dell'antonio i Fu podczas prowadzenia obserwacji za pomocą DECam dla Local Volume Complete Cluster Survey, która bada większość masywnych gromad galaktyk w lokalnym Wszechświecie. Oderwali się oni od obserwacji największych obiektów oddalonych o miliony lat świetlnych, aby poszukać znacznie mniejszych obiektów – planetoid – bliżej domu.
Zmierzch lub świt to najlepszy czas na polowanie na planetoidy, które znajdują się wewnątrz orbity Ziemi, w kierunku dwóch najbardziej wewnętrznych planet, Merkurego i Wenus. Jak wiadomo, planety te nigdy nie oddalają się zbytnio od Słońca na niebie i zawsze są najbardziej widoczne w okolicach wschodu lub zachodu Słońca. To samo dotyczy planetoid, które również krążą najbliżej Słońca.
Po odkryciu 2021 PH27 David Tholen z University of Hawai'i zmierzył pozycję planetoidy i przewidział, gdzie będzie można ją obserwować nadchodzącego wieczoru. Następnie, 14 sierpnia 2021 roku, została ona ponownie zaobserwowana przez DECam, a także przez Teleskop Magellana w Obserwatorium Las Campanas w Chile. Potem, 15 sierpnia 2021 roku, Marco Micheli z ESA wykorzystał sieć 1-2-metrowych teleskopów Las Cumbres Observatory do obserwacji jej z CTIO w Chile i RPA, a także do dalszych obserwacji z DECam i Magellana, ponieważ astronomowie przełożyli swoje pierwotnie zaplanowane obserwacje, aby zobaczyć nowo odkrytą planetoidę.
2021 PH27 mogła powstać w Pasie Głównym planetoid pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza, skąd została wyrzucona przez interakcje grawitacyjne od planet wewnętrznych, które przyciągnęły ją bliżej Słońca. Duże nachylenie jej orbitalny, wynoszące 32o sugeruje jednak, że może to być wygasła kometa z zewnętrznych obszarów Układu Słonecznego, która została schwytana na bliższą, krótkookresową orbitę podczas przechodzenia w pobliżu jednej z planet typu ziemskiego. Przyszłe obserwacje planetoidy rzucą więcej światła na jej pochodzenie.
Jej orbita jest przypuszczalnie również niestabilna w długich okresach czasu i prawdopodobnie za kilka milionów lat w końcu zderzy się z Merkurym, Wenus lub Słońcem, albo zostanie wyrzucona z wewnętrznego Układu Słonecznego przez grawitacyjne oddziaływanie planet wewnętrznych.
Astronomowie mają problem z odnalezieniem tych wewnętrznych planetoid, ponieważ bardzo często są one ukryte w blasku Słońca. Kiedy planetoidy zbliżają się do naszej dziennej gwiazdy, doświadczają różnych naprężeń, takich jak naprężenia termiczne wywołane ciepłem Słońca oraz naprężenia fizyczne spowodowane grawitacyjnymi siłami pływowymi. Naprężenia te mogą wywołać rozpad niektórych z bardziej kruchych planetoid.
Zrozumienie populacji planetoid wewnętrznych jest ważne dla ukończenia spisu planetoid w pobliżu Ziemi, w tym niektórych z najbardziej prawdopodobnych impaktorów naszej planety, które mogą się do niej zbliżyć w ciągu dnia, i których nie można w łatwy sposób odkryć w większości przeglądów obserwujących w nocy, z dala od Słońca – mówi Sheppard. Dodaje on, że ponieważ 2021 PH27 zbliża się tak bardzo do Słońca to temperatura jej powierzchni osiąga blisko 500 oC przy największym zbliżeniu, co jest wystarczające do stopienia ołowiu.
Ponieważ 2021 PH27 znajduje się blisko masywnego pola grawitacyjnego Słońca, doświadcza największych ogólnych efektów relatywistycznych spośród wszystkich znanych obiektów Układu Słonecznego. Objawia się to lekkim odchyleniem kątowym na eliptycznej orbicie planetoidy w czasie, ruchem zwanym precesją, która wynosi około minuty kątowej na wiek.
Planetoida wchodzi właśnie w koniunkcję słoneczną, kiedy to z naszego punktu widzenia widać, jak przesuwa się za Słońce. Okazuje się, że ponownie będzie widoczna z Ziemi na początku 2022 roku, kiedy to nowe obserwacje będą w stanie bardziej szczegółowo określić jej orbitę, dzięki czemu będzie mogła otrzymać oficjalną nazwę.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
.jpg)
