Phaethon, nátrium-felszabadító aszteroida a Naprendszerben

Phaethon, nátrium-felszabadító aszteroida a Naprendszerben
Phaethon, nátrium-felszabadító aszteroida a Naprendszerben
Anonim

Az üstökösök híresek hatalmas, színes és lenyűgöző gáz-, jég-, szikla- és sok más anyagukról. Ezek a farok akkor fordulnak elő, amikor az üstökös jeges magja felmelegszik a Naphoz közeledve, és jeges gázokat bocsát ki a fűtési folyamat során.

A gázok felszabadulása azonban nem korlátozódik az üstökösökre. Néhány hold és hold, például a Jupiter Ganimédésze és más jeges testek a Naprendszerünkben felmelegedhetnek ahhoz, hogy gázokat szabadítsanak fel.

Tehát amikor a tudósok felfedeztek egy aszteroidát, amely többnyire kőzetből készült, gázokat bocsátott ki, teljesen megzavarodtak.

Ismerje meg Phaetont, egy földközeli aszteroidát, amelyet nemrég fedeztek fel üstökösszerű tevékenységre.

A Phaeton felszínén jelentős mennyiségű jég hiányzik; akkor miért bocsát ki gázokat a felületéről és izzik, mint egy üstökös?

A Phaeton egy 5,8 km széles Apollo aszteroida, amely közelebb halad a Naphoz, mint bármely más nevű aszteroida, bár néhány kisebb, meg nem nevezett aszteroida közeli perihelionokkal rendelkezik.

A Phaethon név ismeretlennek tűnhet, de ez a jól ismert Geminid meteorzápor szülő teste, amely évente december közepén fordul elő.

Phaeton legközelebb a Naphoz 524 naponta következik be, és az aszteroida felszínét körülbelül 750 ° C -ra melegíti fel - elég meleg ahhoz, hogy vizet, szén -dioxidot vagy szén -monoxidot engedjen ki az aszteroida felszínén lévő jégből.

Azonban ilyen rövid keringési periódus mellett ezek az elemek már régen teljesen elpárologtak volna. Az aszteroida azonban továbbra is gázt bocsát ki.

Egy új tanulmányban, amelyet Joseph Masiero, a Caltech IPAC (Infrared Processing and Analysis Center) kutatószervezete vezetett, egy tudóscsoport tanulmányozta a Phaethon üstökösszerű viselkedését a Naphoz közeledve, és megpróbálta kitalálni, hogy az aszteroida mire hajtható. tér.

És azt hiszik, hogy saját válaszuk van.

750 ° C hőmérsékleten a nátrium "kiszaladhat" egy aszteroida felszínéről az űrbe. Ezenkívül a nátrium bőségesen megtalálható az aszteroidákon, és ez magyarázatot adhat a Phaethonon tapasztalt folyamatos gázfejlődésre annak perihelialis áthaladása során 524 naponta.

Vagyis … ha elegendő nátrium van a Phaetonban.

Ahhoz, hogy erre a kérdésre összetett választ találjunk, visszatérünk a Geminid meteorzáporhoz, amelyet Phaethon hoz létre.

Meteorzáporok akkor fordulnak elő, amikor a szülői test felszínéről kidobott kőzetdarabok a Föld légkörébe kerülnek és felégnek, összetételüknek megfelelően különböző színeket és fényerőt produkálva.

Ha a meteorit nátriumot tartalmaz, narancssárgán világít, amikor belép a légkörbe.

És ebben rejlik a probléma. A geminidek alacsony nátriumtartalmúak. Tehát hogyan magyarázható a nátrium Phaethon üstökösszerű tevékenységére?

Masiero és mások általi feltárás előtt úgy vélték, hogy a Phaethonból kilökődő kőzetanyag röviddel az aszteroida elhagyása után elvesztette nátriumát, ami megmagyarázná a narancssárga meteoritok hiányát a Geminidák alatt.

Masiero kutatásai azonban azt sugallják, hogy a nátrium lehet a fő erő, amely kiszorítja a kőzetanyagot Phaeton felszínéből.

A csapat feltételezi, hogy amint Phaeton felmelegszik, ahogy közeledik a Naphoz, az aszteroida nátriumja felmelegszik és elpárolog az űrbe.

De mint a jég esetében, ha nátrium létezne a Phaethon felszínén, az már rég felforrósodott és elpárolog. Így ehelyett a nátriumnak az aszteroida belsejéből kell származnia, amelyet apró repedéseken keresztül a gáz felszínére szállítanak.

Ahogy az elpárologtatott nátrium „sziszeg” az űrön keresztül az aszteroida felszínén lévő apró repedéseken és repedéseken keresztül, olyan erővel fúvókákat hoz létre, amelyek elmozdítják a sziklás anyagot a felszínről. Így a Geminidák létrehozása és a ma látható üstökösszerű viselkedés.

"Az olyan aszteroidáknak, mint a Phaethon, nagyon gyenge a gravitációjuk, ezért nem kell sok erő, hogy törmeléket dobjanak le a felszínről, vagy kőzet üssenek ki a repedésből"-mondta Bjorn Davidsson, a NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) tanulmány társszerzője és tudósa..

Ennek az anyagnak a kidobása megmagyarázná a Phaeton üstökösszerű ragyogását, és a nátrium hiánya a Phaeton külső felületén megmagyarázná, miért hiányzik a Geminidákból a nátrium.

„Modelljeink feltételezik, hogy ehhez nagyon kevés nátrium szükséges - semmi olyan robbanásveszélyes, mint a gőz kitörése a jeges üstökös felszínéről; ez inkább folyamatos sziszegésre hasonlít."

Tehát hogyan tesztelte a csapat a hipotézisüket?

Masiero és munkatársai az Allende -meteorit mintáit vizsgálták a JPL laboratóriumban, amely 1969 -ben esett Mexikóban, és ugyanabba az aszteroidákba, a széntartalmú kondritokba tartozik, mint a Phaeton.

A csapat felmelegítette a meteoritdarabokat a maximális hőmérsékletre, amelyet Phaethon tapasztal a Naphoz való közeledése során. Ezenkívül a csapat szimulált egy napot a Phaetonon, amely 3 órán át tart.

„Amikor összehasonlítottuk a mintákat a laboratóriumi vizsgálataink előtt és után, a nátrium elveszett, míg más elemek megmaradtak. Ez azt sugallja, hogy ugyanez történhet a Phaeton esetében is, és úgy tűnik, összhangban van a modelljeink eredményeivel”-mondta Yang Liu, a JPL tudósa és a tanulmány társszerzője.

Az eredmények megmagyarázhatják, hogy más aszteroidák továbbra is aktívak, mivel ugyanazon a folyamaton eshetnek át, mint a Phaeton.

A Maziero és munkatársai tanulmányának eredményei is alátámasztják azt a hipotézist, hogy a Naprendszer kis tárgyait üstökösnek vagy aszteroidának minősíteni túlzott leegyszerűsítés.

Egyes kutatók úgy vélik, hogy a kis testek osztályozásában fontos szerepet kell játszaniuk olyan tényezőknek, mint például a jég mennyisége és az egyes elemek, amelyek bizonyos hőmérsékleten elpárolognak.

A Maziero és munkatársai által készített tanulmány, melynek címe Nátrium -illékonyság szén -dioxid -kondritokban alacsony hőmérsékletű aszteroidáknak megfelelő hőmérsékleten, megtalálható a Planetary Science Journal 2021. augusztusi számában.

Ajánlott: