Phaethon, naatriumi vabastav asteroid Päikesesüsteemis

Phaethon, naatriumi vabastav asteroid Päikesesüsteemis
Phaethon, naatriumi vabastav asteroid Päikesesüsteemis
Anonim

Komeedid on tuntud oma tohutute, värvikate ja uimastavate gaasi-, jää-, kivi- ja mitmesuguste muude materjalide poolest. Need sabad tekivad siis, kui komeedi jäine tuum soojeneb Päikesele lähenedes, eraldades kuumutamise ajal jäiseid gaase.

Gaaside eraldumine ei piirdu siiski komeetidega. Mõned kuud ja kuud, näiteks Jupiteri Ganymede ja teised meie päikesesüsteemi jäised kehad, võivad gaaside eraldamiseks piisavalt soojeneda.

Nii et kui teadlased avastasid asteroidi, mis oli peamiselt kivist, eraldas see gaase, olid nad täiesti hämmingus.

Tutvuge Phaetoniga, Maa lähedal asuva asteroidiga, kes avastas hiljuti komeedilaadse tegevuse.

Phaetoni pinnal puudub märkimisväärne kogus jääd; miks ta siis oma pinnalt gaase eraldab ja komeedina hõõgub?

Phaeton on 5,8 km laiune Apollo asteroid, mis liigub Päikesele lähemale kui ükski teine nimetatud asteroid, kuigi mõnedel väiksematel, nimetutel asteroididel on lähemad periheelid.

Nimi Phaethon võib tunduda harjumatu, kuid see on tuntud Geminidi meteoorivoolu vanemorgan, mis toimub igal aastal detsembri keskel.

Phaetoni lähim lähenemine Päikesele toimub iga 524 päeva järel, soojendades asteroidi pinda umbes 750 ° C -ni - piisavalt kuumalt, et asteroidi pinnal jääst vabaneda vesi, süsinikdioksiid või vingugaas.

Kuid nii lühikese orbitaalperioodi korral oleksid need elemendid juba ammu täielikult aurustunud. Kuid asteroid eraldab endiselt gaasi.

Caltechi IPAC (Infrapuna töötlemise ja analüüsikeskuse) uurimisorganisatsiooni Joseph Masiero juhitud uues uuringus uuris teadlaste meeskond Phaethoni komeedilaadset käitumist Päikesele lähenedes, püüdes välja selgitada, milliseks asteroidiks võiks liikuda. ruumi.

Ja nad arvavad, et neil on oma vastus.

Temperatuuril 750 ° C võib naatrium asteroidi pinnalt kosmosesse "põgeneda". Lisaks leidub naatriumi rohkesti asteroididel ja see võib seletada gaaside pidevat eraldumist, mida täheldati Phaethonil selle perheeliumi läbimise ajal iga 524 päeva tagant.

See tähendab … kui Phaetonis on piisavalt naatriumi.

Sellele küsimusele keerulise vastuse leidmiseks pöördume tagasi Geminidi meteoorivoolu juurde, mille Phaethon loob.

Meteoriidid tekivad siis, kui nende vanemate keha pinnalt visatud väikesed kivimaterjalitükid satuvad Maa atmosfääri ja põlevad läbi, tekitades sõltuvalt nende koostisest erinevaid värve ja heledust.

Kui meteoriit sisaldab naatriumi, helendab see atmosfääri sattudes oranžilt.

Ja selles peitub probleem. Geminididel on madal naatriumisisaldus. Niisiis, kuidas saab naatrium seletada Phaethoni komeedilaadset tegevust?

Enne Masiero jt uurimist usuti, et Phaethonist välja paiskunud kivimaterjal kaotas naatriumi vahetult pärast asteroidist lahkumist, mis selgitaks oranžide meteoriitide puudumist Geminiidide ajal.

Kuid Masiero uuringud näitavad, et naatrium võib olla peamine jõud, mis surub kivimaterjali Phaetoni pinnalt välja.

Meeskond spekuleerib, et kui Phaeton soojeneb Päikesele lähenedes, soojeneb asteroidil olev naatrium ja aurustub kosmosesse.

Kuid nagu jää puhul, oleks Phaethoni pinnal naatriumi olemasolul see juba ammu soojenenud ja aurustunud. Seega peaks selle asemel asteroidi sisemusest tulema naatrium, mis transporditakse selle pinnale gaaside moodustamiseks väikeste pragude kaudu.

Kui aurustunud naatrium "susiseb" läbi ruumi läbi väikeste pragude ja lõhede asteroidi pinnal, tekitab see piisavalt jõudu, et kivine materjal pinnalt välja tõrjuda. Seega Geminidide loomine ja täna nähtud püsiv komeedilaadne käitumine.

"Sellistel asteroididel nagu Phaethon on väga nõrk gravitatsioon, mistõttu ei ole vaja palju jõudu, et prahti pinnalt maha visata või kivimit praost välja lüüa," ütles NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) uuringu kaasautor ja teadlane Bjorn Davidsson..

Selle materjali väljutamine selgitaks Phaetoni komeedilaadset sära ja naatriumi puudumine Phaetoni välispinnal selgitaks, miks geminiididel naatriumi napib.

„Meie mudelid eeldavad, et selleks on vaja väga vähe naatriumi - mitte midagi plahvatusohtlikku, nagu jäise komeedi pinnalt aur välja pursata; see on pigem pidev susin."

Niisiis, kuidas meeskond oma hüpoteesi testis?

Masiero ja tema kolleegid testisid JPL -i laboris Allende meteoriidi proove, mis kukkusid 1969. aastal Mehhikosse ja kuuluvad samasse asteroidide, süsiniku kondriitide klassi kui Phaeton.

Meeskond soojendas meteoriidikilde maksimaalsele temperatuurile, mida Phaethon Päikesele lähenedes kogeb. Lisaks simuleeris meeskond Phaetonil päeva, mis kestab 3 tundi.

Proovide võrdlemisel enne ja pärast meie laborikatseid kadus naatrium, samas kui teised elemendid jäid alles. See viitab sellele, et sama võib juhtuda ka Phaetonis ja tundub olevat kooskõlas meie mudelite tulemustega,”ütles JPL teadlane ja uuringu kaasautor Yang Liu.

Tulemused võivad selgitada, kuidas teised asteroidid on jätkuvalt aktiivsed, kuna need võivad läbida sama protsessi nagu Phaeton.

Maziero ja tema kolleegide uuringu tulemused toetavad ka hüpoteesi, et päikesesüsteemi väikeste objektide liigitamine komeetideks või asteroidideks on liigne lihtsustus.

Mõned teadlased usuvad, et sellised tegurid nagu jääkogus ja elemendid, mis teatud temperatuuridel aurustuvad, peaksid mängima olulist rolli väikeste kehade klassifitseerimisel.

Maziero ja tema kolleegide uurimus pealkirjaga „Naatriumi lenduvus süsinikdondriitides temperatuuridel, mis vastavad madala perihelioniga asteroididele” on avaldatud ajakirja Planetary Science Journal augustis 2021.

Soovitan: