2009.05.01. - Napbarnított fiatal aszteroidák

Egy új kutatás szerint a napszél hatására a kisbolygók felszíne sokkal gyorsabban vörösödik és öregszik, mint ahogyan ezt korábban gondolták. A folyamat hossza 1 millió évnél is rövidebb.

Régóta ismert tény, hogy az aszteroidák felszíne változik az idők során. Ezt támasztja alá például az, hogy a ma észlelt kisbolygók felszíne sokkal vörösebb, mint a Földön talált meteoritok belsejének anyaga, ami a légkörön történő áthaladást is átvészelve információt szolgáltat azon aszteroidák természetéről és összetételéről, melyekből a kődarab létrejött. A kisbolygófelszínek öregedési folymatának egyedül az időskálája volt kérdéses, az ESO NTT (New Technology Telescope, La Silla) és VLT (Very Large Telescope, La Paranal) távcsöveivel, valamint spanyolországi és hawaii szigeteki teleszkópokkal végzett megfigyelések alapján azonban most ez a probléma is tisztázódni látszik.

Fantáziarajz arról, hogy a fiatal, egy nagyobb aszteroida feldarabolódása során keletkezett kisbolygók felszíne hogyan öregszik, színük hogyan vörösödik a napszélben áramló nagyenergiájú részecskék hatására. A gyorsan lezajló folyamat eredményeként a fiatal égitestek színe a sokkal idősebb kisbolygókéra emlékeztet.
[ESO/M. Martins]

Ha ugyanis két aszteroida összeütközik, a darabokból olyan kisbolygócsalád (a Nap körül hasonló pályán keringő égitestek csoportja) alakul ki, melyek tagjai felszínének nagy része még friss, azaz nem érték még külső behatások. A kutatók azt találták azonban, hogy a feldarabolódás során felszínre került részek öregedési folyamata nagyon gyors, a Naprendszer korához képest szinte egy pillanat, mindössze 1 millió év alatt megváltozik a keletkezett új objektumok színe. A kutatás vezetője, Pierre Vemazza (ESA) magyarázata szerint - bár bizonyos hasonlóság megállapítható - ennek a folyamatnak nem a Nap ultraibolya sugárzása az oka, ami például az emberi bőr esetében nagy dózisokban tartós elváltozásokat okozhat, hanem csillagunk részecskesugárzása, az ún. napszél. Míg a bőr esetében az öregedést és az elváltozások kialakulását a sokszor ismételt és hosszabb ideig tartó ultraibolya besugárzás gyorsítja, az aszteroidák esetében úgy tűnik, hogy már a nagyenergiájú töltött részecskék áramában eltöltött első napozás (a korokat tekintve az első 1 millió év) kritikus lehet. A napszél részecskéi szétrombolják a felszíni kristályokat és molekulákat, melyek aztán új molekulákká és struktúrákká egyesülhetnek. Ezek a folyamatok aztán az említett időskálán egy vékony kérget alakítanak ki a felszínen, új "fazont" adva ezzel az aszteroidának.

Különböző kisbolygócsaládokat tanulmányozva a kutatók azt is kimutatták, hogy az aszteroidák felszínének összetétele befolyásolja leginkább azt, hogy a felszín mennyire lesz vörös a napszél hatására. Az első pár millió év után a "barnulás" már sokkal lassabb, s ekkor a szín már inkább a felszíni kémiai összetételtől függ, mint a kortól. Az új eredményeknek köszönhetően a csillagászok pontosabb képet alkothatnak arról, hogy a kisbolygó felszíne - ami az esetek többségében az egyedüli megfigyelhető dolog vele kapcsolatban - hogyan tükrözi az égitest történetét.

Az észlelések szerint a Földet megközelító kisbolygók esetében a friss részeket felszínre hozó darabolódást kiváltó okok között az ütközések nem lehetnek a legfontosabbak. Sokkal nagyobb szerepük van a szoros bolygómegközelítéseknek, melyek során a nagybolygók gravitációs hatása, árapály-ereje bontja szét az aszteroidákat.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature 2009. április 23-i számában jelent meg.

Forrás:

• ESO 16/09 - Science Release
• Nature 458, 993-995 (23 April 2009)