Mi a közös a gekkókban és a kisbolygókban?

936

Az aprócska, 1950 DA névre hallgató kisbolygó olyan gyorsan forog, hogy szét kellene szakadnia. Az egyben maradásáért ugyanaz az erő lehet a felelős, amely a gekkókat is megtartja az ablaküvegen.

Bár a kisbolygókat legtöbbször az űrben keringő, kisebb-nagyobb kősziklákként képzeljük el, a valóságban nem mindegyikük tömör, egybefüggő égitest. Sok közülük csak egy rakás kisebb-nagyobb kődarab, por és üregek halmazai, kozmikus kőrakások. Láttunk már ilyet közelről: a nagyobbacska Mathilde és az aprócska Itokawa kisbolygók is ebbe a csoportba tartoznak.

20140827_1950da_kep1
Az Itokawa kisbolygó, egy apró kőrakás, a Hayabusa űrszonda felvételén. Forrás: JAXA.

A kisbolygó-kutatók általában azt feltételezték, hogy ezeket az égitesteket a kődarabok gyenge gravitációja és a súrlódási erők tartják össze. Ha egy kőrakás túl gyorsan forogna a tengelye körül, a centrifugális erő hatására a darabok egyszerűen kirepülnének az űrbe, és a kisbolygó szétesne. A (29075) 1950 DA sorszámú, mindössze 1,3 km átmérőjű aszteroida azonban rácáfolt ezekre az elképzelésekre.

Az 1950 DA forgása, az Arecibo rádiótávcső radarmérései alapján, 2001-ben.

A mérések alapján a kisbolygó mindössze 2 óra 7 perc alatt megfordul a tengelye körül. Ennél gyorsabb forgással már csak még apróbb, egyetlen kősziklából álló monolit kisbolygókat találtak odakint. Ahhoz, hogy csak a gravitáció összetartsa, az 1950 DA-nak is olyan sűrűségűnek kéne lennie, mint a tömör kőzetnek. Csakhogy infravörös mérések és a kisbolygó mozgása alapján a kutatók arra jutottak, hogy a sűrűsége mindössze fele a szükségesnek.

De akkor mi tartja össze? Valamilyen plusz vonzóerőnek is működnie kell. A University of Tennessee (USA) kutatói, Ben Rozitis, Eric MacLennan és Joshua Emery a holdi regolitból merítettek inspirációt. A holdpor igen tapadós anyag: ezt a tulajdonságát többek között a porszemeket alkotó molekulák közötti vonzó hatásoknak köszönheti, amelyeket együttesen van der Waals-erőnek nevezünk. A van der Waals-erő rövid távolságon és rengeteg molekula esetén meglepően erőssé is válhat: ez segíti a gekkókat, hogy lábaikkal megtapadjanak még a legsimább üvegfelületen is.

20140827_1950da_kep2
Az 1950 DA modellje és a felszíni nehézségi erő iránya. A kékes színek esetén befelé mutat, a sárga és piros területeken viszont kifelé: itt egyszerűen lerepülnénk a kisbolygó felszínéről. Forrás: Nature.

Vagyis az egyes porszemcsék között fellépő vonzások láncolata ragasztja össze az 1950 DA-t, és akadályozza meg, hogy darabokra szakadjon. Az állítást megerősíti az is, hogy a radarmérések alapján a kisbolygó felszíne igen sima, vagyis vastag porréteg boríthatja: a felszínhez közeli, nagyobb sziklák a gyengébb kötődés miatt feltehetően már mind lerepültek róla.

A felfedezésnek fontos következményei vannak. Az 1950 DA egy potenciálisan veszélyes kisbolygó: a jelenlegi pályaszámítások alapján van némi esélye annak, hogy 2880-ban nekiütközik a Földnek. Ugyan csak körülbelül egy a húszezerhez a valószínűsége, hogy tényleg megtörténik, nem árt elgondolkozni, hogy mit is tehetünk ellene, ha mégis a célkeresztbe kerülnénk. A mostani számítások alapján a kisbolygót olyan erők láncolatai tartják egyben, amelyek önmagukban kis erejűek és rövid hatósugarúak. Elég csak egy kis lökést adni, megszakítani valahol ezt a láncot, és a centrifugális erő már elvégzi a többi munkát, és akár teljesen szét is vetheti az egész kisbolygót. Ez nem feltétlenül szerencsés, ugyanis ekkor egyetlen kisbolygó helyett egy egész törmelékfelhő haladna tovább sörétként a Föld felé.

20140827_1950da_kep3
A Hubble felvételei az éppen széteső P/2013 R3-ról. Forrás: NASA/ESA/ D. Jewitt (UCLA).

Sőt, feltehetően meg is figyeltünk már ilyen eseményt. A kisbolygóövben tavaly váratlanul feltűnt egy több darabból álló, üstökösszerű égitest, a P/2013 R3. A kozmikus kőrakás szétvetődését okozhatta, hogy a forgása fokozatosan felgyorsult, és végül elérte a kritikus sebességet. De a fenti példa alapján az is lehetséges, hogy pusztán egy meteorit becsapódása hatására instabillá vált, és darabjaira szakadt.

Az eredményeket bemutató szakcikk a Nature folyóiratban jelent meg.

Forrás: phys.org

Hozzászólás

hozzászólás