Billedkredit: Cornell
Ifølge forskere fra Cornell University er binære asteroider - hvor en lille asteroide kredser om en større - faktisk temmelig almindelige i Jorden krydser kredsløb. Forskerne estimerer, at 16% af asteroider, der er større end 200 meter i diameter, har en ledsager - indtil videre har de fundet fem ved hjælp af to af verdens største radioteleskoper.
Binære asteroider - to stenede objekter, der kredser rundt om hinanden - ser ud til at være almindelige i jordkorsende baner, rapporterer astronomer, der bruger verdens to kraftigste astronomiske radarteleskoper. Og det er sandsynligt, siger de, at disse dobbelt asteroide systemer er blevet dannet som et resultat af gravitationseffekter under tæt møder med mindst to af de indre planeter, inklusive Jorden.
Forskerne skriver i en rapport, der er offentliggjort af tidsskriftet Science på sit Science Express-websted (11. april 2002), og estimerer, at ca. 16 procent af de såkaldte asteroider nær jord er større end 200 meter (219 yards) i diameter er sandsynligvis være binære systemer, med en relativ størrelse på tre til en af de to omringende legemer. Til dato er fem sådanne binære systemer blevet identificeret med radar, siger hovedforsker Jean-Luc Margot, en O.K. Earl postdoktor i Afdelingen for geologiske og planetariske videnskaber ved California Institute of Technology.
Margot, der på observationstidspunktet var en forskningsmedarbejder i planetariske studier / radargruppen ved National Science Foundation (NSF) Arecibo Observatory i Puerto Rico (administreret ved Cornell University), siger, at teoretiske og modellerende resultater viser de binære asteroider ser ud til at være dannet ekstremt tæt på Jorden - inden for en afstand, der er lig med et par gange planetens radius (6.378 kilometer eller 3.963 miles). "Det faktum, at en ud af hver seks store NEA'er er en binær, og at de typisk overlever i størrelsesordenen 10 millioner år, betyder, at disse nære møder skal ske ofte sammenlignet med levetiden for de binære asteroider," siger Margot.
Videnskabsartiklen "Binære asteroider i den nærliggende jordobjektpopulation" er coauthored af Michael Nolan, forskningsassistent ved Arecibo; Lance Benner, Steven Ostro, Raymond Jurgens, Jon Giorgini og Martin Slade ved Jet Propulsion Laboratory (JPL); og Donald Campbell, professor i astronomi ved Cornell. Observationerne blev foretaget på det 70 meter lange Goldstone NASA-teleskop i Californien og ved Arecibo Observatorium.
NEA'er dannes i asteroidebæltet, mellem Mars og Jupiters kredsløb, og skubbes af de nærliggende planeter, stort set Jupiters, gravitationsattraktion ind i baner, der giver dem mulighed for at komme ind i Jordens kvarter. De fleste af asteroiderne er resterne af den indledende agglomerering af de indre planeter.
Astronomer har længe spekuleret i om eksistensen af binære NEA'er, delvis baseret på påvirkningskrater på Jorden. Af ca. 28 kendte jordbaserede påvirkningskrater med en diameter på mere end 20 kilometer er mindst tre dobbeltkratre dannet af påvirkninger af genstande i samme størrelse som de nyligt opdagede binære. Astronomer har også bemærket ændringerne i lysstyrken i reflekteret sollys for nogle NEA'er, hvilket indikerer, at et dobbelt system forårsagede en formørkelse eller okkultation af det ene af det andet.
I 2000 fandt Margot og hans medforskere ved hjælp af målinger fra Goldstone-radaren, at en lille asteroide på omtrent 800 meter (en halv kilometer), 2000 DP107 (opdaget kun måneder før af et team fra Massachusetts Institute of Technology), var et binært system. Observationer over otte dage i oktober sidste år med det langt mere følsomme Arecibo-teleskop etablerede klart de fysiske egenskaber ved DP107s to asteroider såvel som deres bane om hinanden. Den mindre genstand, der kaldes det sekundære, blev fundet, er ca. 300 meter i diameter og kredser om den større asteroide, den primære, hver 42 timer i en afstand af 2,6 kilometer (1,6 miles). De to asteroider ser ud til at være låst i synkron rotation, med de mindre altid med det samme ansigt orienteret mod det større.
Siden den iagttagelse, siger Margot, er der blevet opdaget fire flere binære NEA'er, alle i jordkrydsende baner og hver med en hovedsteroid, der er væsentligt større end den mindre krop. ”Det primære roterer meget hurtigere end de fleste NEA'er i alle fem binære grupper, der er blevet opdaget,” siger Cornells Campbell. Science Express-artiklen spekulerer i, at den mest sandsynlige måde, hvor binærerne oprettes, er ved tæt møder med asteroider med de indre planeter Jorden eller Mars. Af de fem binære NEA'er, der er opdaget til dato, har ingen en bane, der bringer den så tæt på solen som Venus eller Merkur.
NEAs, dybest set bunker af murbrokker, der holdes sammen af tyngdekraften, er på bane, der bringer dem inden for et par tusinde miles fra planeterne, hvor tidevandsstyrker - hovedsagelig tyngdekraften - kan øge asteroidens omdrejningstal, hvilket får den til at flyve en del. Den udkastede murbrokker reformeres derefter i kredsløb omkring den større asteroide.
”Asteroiden roterer allerede meget hurtigt, når den nærmer sig planeten. Et lille ekstra løft fra tidevandskræfter kan være nok til at overskride dens opbrudningsgrænser, og det kaster masse. Denne masse kan ende med at danne et andet objekt i kredsløb omkring asteroiden. Lige nu virker dette den mest sandsynlige forklaring, ”siger Margot.
Der er en vigtig grund til at studere binære asteroider, siger JPLs Ostro: deres potentiale for at kollidere med Jorden. Når han kender tætheden af såkaldte PHA'er (for potentielt farlige asteroider), bemærker han, "er et ekstremt vigtigt input til enhver formindskelsesplan." Han siger, ”At få NEA-densiteter fra radar er snavs billigt sammenlignet med at få en densitet med et rumfartøj. Selvfølgelig er den vigtigste ting at vide om enhver PHA, om det er to objekter eller en, og det er derfor, vi ønsker at observere disse binære filer med radar, når det er muligt. ”
Margot bemærker, ”Radar giver os meget præcise målinger af objekternes størrelse og deres form. Radarmålingerne for hver komponents afstand og hastighed gør det muligt for os at få præcise oplysninger om deres kredsløb. Herfra kan vi få massen af hver af objekterne, der for første gang muliggør målinger af NEA-densiteter, en meget vigtig indikator for deres sammensætning og interne struktur. ”
Arecibo Observatorium drives af National Astronomy and Ionosphere Center i Cornell under en samarbejdsaftale med NSF. Forskningen blev støttet af NSF, hvor NASA yder yderligere støtte til det planetariske radarprogram ved Arecibo.
Original kilde: Cornell News Release
