Aszteroida-ütközés maradványait figyelték meg űrteleszkópok

Két új tanulmány szerint, egy tavaly év végén megfigyelt aszteroida felragyogását valószínűleg egy másik űrvándorral történt ütközés váltotta ki.

Tavaly év végén a csillagászok észlelték, hogy a Scheila aszteroida váratlanul felragyogott, és rövid életű porfelhőket mutatott. A NASA Swift szondája, és a Hubble Űrteleszkóp kimutatta, ezek a változások valószínűleg azt követően jelentkeztek, hogy a Scheila összeütközött egy sokkal kisebb aszteroidával.

Dennis Bodewits, a Swift tanulmány vezető szerzője szerint, „az aszteroidák közötti ütközések kőzettöredékeket – a finom portól a nagyobb sziklákig – hoznak létre, melyek becsapódhatnak a bolygókba és holdjaikba. Ám ez az első alkalom, hogy néhány héttel az ütközés után tudtuk lencsevégre kapni a folyamatot, mielőtt a bizonyíték eltűnt volna.”

Az aszteroidák sziklás töredékek, melyek a kutatók szerint a Naprendszer megközelítőleg 4,6 milliárd évvel ezelőtti születéséből és evolúciójából maradt törmelékek. Több millió kering a Nap körül a Mars és a Jupiter között, a fő aszteroidaövben. A Scheila megközelítőleg 112 kilométer átmérőjű, és ötévenként kerüli meg a Napot.

(Fotó: NASA/Swift/DSS/D. Bodewits (UMD)) 

A felvétel nagy felbontásban

"A Hubble adatai nagyon egyszerűen megmagyarázhatóak egy korábban ismeretlen aszteroidával történő ütközéssel. Az óránkénti 17 ezer kilométeres sebességgel haladó űrvándor mintegy 30 méter átmérőjű volt” – magyarázza David Jewitt, a Hubble csapat vezetője. Az űrteleszkóp nem látott különálló töredékeket, mint 2009-es megfigyelésekor, amikor is a P/2010 A2-őt, az első azonosított aszteroida ütközést kapta lencsevégre. A tanulmányok a The Astrophysical Journal Letters május 20-i számában jelennek meg és elérhetőek online is.

A csillagászok évtizedek óta tudják, hogy az üstökösök olyan jeges anyagot tartalmaznak, mely a Nap melege hatására kitörhet. Az aszteroidákat inaktív szikláknak tartották, melyek sorsát, felszínét, alakját és méretét a kölcsönös ütközések határozzák meg. Azonban az utóbbi évek során ez az egyszerű kép egyre bonyolultabbá vált.

Orbitális pályájuk bizonyos részeink, egyes objektumok – melyeket valaha aszteroidákként soroltak be – egyértelműen üstökösszerű jellegzetességeket fejlesztenek ki, melyek számos hónapig fennállhatnak. Mások sokkal rövidebb kitöréseket mutatnak. A jeges anyagok alkalmanként felszínre kerülhetnek, akár belső geológiai folyamatok vagy egy külső – mint becsapódás – esemény hatására.

2010 december 11-én az Arizonai Egyetem felmérése -  Catalina Sky Survey -, mely a NASA Földmegfigyelő programjának részét képezi felfedte, hogy a Scheila kétszer olyan világos, mint várták, és halovány, üstökösszerű izzásba burkolózik. A felmérés archív képeinek átvizsgálása után, a csillagászok arra a következtetésre jutottak, hogy a kitörés november 11. és december 3. között kezdődött.

(Fotó: NASA/ESA/D. Jewitt (UCLA)) 

A felvétel nagyobb felbontásban

Három nappal bejelentése után, a Swift ultraibolya-optikai teleszkópja (UVOT) számos felvételt kapott lencsevégre, és elkészítette az űrvándor spektrumát is. Az ultraibolya fény felbontja az üstökösöket övező gázmolekulákat, a vízből például hidroxil és hidrogén lesz. Ám az üstökösöknél általában észlelt emissziók egyike sem jelent meg az UVOT spektrumán. A Scheila körüli gáz hiánya miatt a Swift csapata elvetette azon forgatókönyveket, melyek az aktivitásért a felszínre került jeget tették felelőssé.

A felvételek azt mutatják, hogy az aszteroidát északról világos porfelhő öleli, délen pedig egy haloványabb. A kettős felhő akkor alakult ki, amikor a becsapódással kivájt apró porrészecskéket a napfény arrébb tolta az aszteroidától. A Hubble 2010. december 27-én és 2011. január 4-én figyelte meg az űrvándor halványuló porfelhőjét.

A két csapat úgy gondolja, a megfigyelésekre a legjobb magyarázat, hogy a Scheila felszínét egy kisebb aszteroida érte el kevesebb, mint 30 fokos szögben, a becsapódás 304 méteres krátert vájt bele. A laboratóriumi kísérletek azt mutatják, egy sokkal direktebb becsapódása valószínűleg nem hozott volna létre két külön porfelhőt. A kutatók becslései szerint az ütközés több mint 660 ezer tonna port juttatott az űrbe.

Michael Kelley, a vizsgálat társszerzője szerint, ”a Scheila körüli porfelhő tízezerszer hatalmasabb annál, amit a 9P/Tempel-1-ből vájt ki a NASA Deep Impact szondája. Az ütközések lehetővé teszik, hogy betekintsünk az üstökösökbe és aszteroidákba. A Deep Impact által feltárt anyag rengeteg jeget tartalmazott, a Scheila belsejében a jég hiánya azt mutatja, hogy egyáltalán nem hasonlít az üstökösökre.”