Астрономы впервые поймали астероид в процессе изменения цвета
Подпись: Астероид 6478 Голт виден с помощью космического телескопа Хаббл НАСА/ЕКА. На нем видны два узких кометоподобных хвоста обломков, которые говорят нам о том, что астероид медленно подвергается самоуничтожению. Яркие полосы вокруг астероида — фоновые звезды. Астероид Голт расположен между орбитами Марса и Юпитера.
Кредиты: Изображение: НАСА, ЕКА, К. Мич и Дж. Клейна, О. Эно
*Условия эксплуатации:
Изображения для загрузки на веб-сайте отдела новостей Массачусетского технологического института доступны некоммерческим организациям, прессе и широкой публике в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution Non-Commercial No Derivatives. Вы не можете изменять предоставленные изображения, кроме как обрезать их до нужного размера. При воспроизведении изображений необходимо использовать кредитную линию; если он не указан ниже, укажите изображения в «MIT».
Подпись :
Астероид 6478 Голт виден с помощью космического телескопа Хаббл НАСА/ЕКА, на нем видны два узких кометоподобных хвоста обломков, которые говорят нам о том, что астероид медленно подвергается самоуничтожению. Яркие полосы вокруг астероида — фоновые звезды. Астероид Голт расположен между орбитами Марса и Юпитера.
Кредиты:
Изображение: НАСА, ЕКА, К. Мич и Дж. Клейна, О. Эно
Предыдущее изображение Следующее изображение
В декабре прошлого года ученые обнаружили «активный» астероид в поясе астероидов, зажатом между орбитами Марса и Юпитера. Космический камень, обозначенный астрономами как 6478 Gault, оставлял за собой два пылевых следа — активное поведение, связанное с кометами, но редко наблюдаемое у астероидов.
В то время как астрономы все еще ломают голову над причиной кометоподобной активности Голта, команда под руководством Массачусетского технологического института теперь сообщает, что они поймали астероид в процессе изменения цвета в ближнем инфракрасном спектре с красного на синий. Ученые впервые наблюдали астероид, меняющий цвет, в режиме реального времени.
«Это стало большим сюрпризом, — говорит Майкл Марссет, постдоктор кафедры наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института (EAPS). «Мы думаем, что стали свидетелями того, как астероид теряет свою красноватую пыль в космос, и мы видим нижележащие, свежие голубые слои астероида».
Марссет и его коллеги также подтвердили, что астероид каменистый — доказательство того, что хвост астероида, хотя и выглядит кометным, вызван совершенно другим механизмом, поскольку кометы не скалистые, а больше похожи на рыхлые снежки из льда и пыли.
«Насколько мне известно, мы впервые видим каменное тело, испускающее пыль, немного похожее на комету», — говорит Марссет. «Это означает, что, вероятно, какой-то механизм, ответственный за выброс пыли, отличается от кометного и отличается от большинства других активных астероидов главного пояса».
Марссет и его коллеги, в том числе научный сотрудник EAPS Франческа ДеМео и профессор Ричард Бинзел, опубликовали сегодня свои результаты в журнале. Письма из астрофизического журнала.
Камень с хвостами
Астрономы впервые обнаружили 6478 Gault в 1988 году и назвали астероид в честь геолога-планетолога Дональда Голта. До недавнего времени космический камень считался относительно средним, размером около 2,5 миль и вращающимся вместе с миллионами других кусочков камня и пыли во внутренней области пояса астероидов, на расстоянии 214 миллионов миль от Солнца.
В январе изображения из различных обсерваторий, включая космический телескоп НАСА «Хаббл», зафиксировали два узких кометоподобных хвоста, следующих за астероидом. По оценкам астрономов, более длинный хвост простирается на полмиллиона миль, в то время как более короткий хвост составляет примерно четверть длины. Они пришли к выводу, что хвосты должны состоять из десятков миллионов килограммов пыли, активно выбрасываемой астероидом в космос. Но как? Этот вопрос возродил интерес к Голту, и с тех пор исследования выявили прошлые случаи подобной активности астероида.
«Мы знаем около миллиона тел между Марсом и Юпитером и, возможно, около 20 активных в поясе астероидов», — говорит Марссет. — Значит, это очень редко.
Он и его коллеги присоединились к поиску ответов на действия Голта в марте, когда они получили время для наблюдения на Инфракрасном телескопе НАСА (IRTF) на Мауна-Кеа, Гавайи. В течение двух ночей они наблюдали за астероидом и использовали высокоточный спектрограф, чтобы разделить входящий свет астероида на различные частоты или цвета, относительная интенсивность которых может дать ученым представление о составе объекта.
Из своего анализа команда определила, что поверхность астероида состоит в основном из силиката, сухого каменистого материала, похожего на большинство других астероидов и, что более важно, совсем не похожего на большинство комет.
Кометы обычно прилетают с более холодных краев Солнечной системы. Когда они приближаются к солнцу, любой поверхностный лед мгновенно сублимируется или испаряется в газ, создавая характерный хвост кометы. Поскольку команда Марссета обнаружила, что 6478 Gault представляет собой сухое каменистое тело, это означает, что он, вероятно, генерирует пылевые хвосты с помощью какого-то другого активного механизма.
Свежее изменение
Когда команда наблюдала за астероидом, они, к своему удивлению, обнаружили, что камень меняет цвет в ближнем инфракрасном диапазоне с красного на синий.
«Мы никогда не видели таких резких изменений за такой короткий период времени», — говорит соавтор ДеМео.
Ученые говорят, что они, вероятно, наблюдают, как пыль на поверхности астероида, которая за миллионы лет пребывания на солнце стала красной, выбрасывается в космос, обнажая свежую, менее облученную поверхность под ней, которая кажется синей в ближнем инфракрасном диапазоне.
«Интересно, что вам нужно удалить только очень тонкий слой, чтобы увидеть изменение спектра», — говорит ДеМео. «Он может быть таким же тонким, как один слой зерен толщиной всего в микрон».
Так что же может быть причиной изменения цвета астероида? Команда и другие группы, изучающие 6478 Голт, считают, что причина изменения цвета и кометоподобной активности астероида, вероятно, связана с одним и тем же механизмом: быстрым вращением. Возможно, астероид вращается достаточно быстро, чтобы сбить слои пыли с его поверхности благодаря центробежной силе. По оценкам исследователей, ему потребуется около двухчасового периода вращения, вращающегося вокруг каждые пару часов, по сравнению с 24-часовым периодом Земли.
«Около 10 процентов астероидов вращаются очень быстро, то есть с периодом вращения от двух до трех часов, и, скорее всего, это связано с тем, что их раскручивает солнце», — говорит Марссет.
Это явление вращения известно как эффект YORP (или эффект Ярковского-О'Кифа-Радзиевского-Паддака, названный в честь ученых, открывших его), который относится к влиянию солнечного излучения или фотонов на небольшие близлежащие тела. например астероиды. В то время как астероиды отражают большую часть этого излучения обратно в космос, часть этих фотонов поглощается, а затем повторно излучается в виде тепла, а также импульса. Это создает небольшую силу, которая в течение миллионов лет может заставить астероид вращаться быстрее.
В прошлом астрономы наблюдали эффект YORP на нескольких астероидах. Чтобы подтвердить, что аналогичный эффект действует на 6478 Голт, исследователям необходимо будет определить его вращение с помощью кривых блеска — измерений яркости астероида с течением времени. Задача будет заключаться в том, чтобы увидеть сквозь значительный пылевой хвост астероида, который может скрывать ключевые части света астероида.
Команда Марссета вместе с другими группами планирует изучить астероид для дальнейших указаний на активность, когда он в следующий раз станет видимым в небе.
«Я думаю, что [исследование группы] подтверждает тот факт, что пояс астероидов — действительно динамичное место», — говорит ДеМео. «В то время как поля астероидов, которые вы видите в фильмах, все врезаются друг в друга, являются преувеличением, там определенно много чего происходит каждый момент».
Это исследование частично финансировалось Программой планетарной астрономии НАСА.
