Ütközések formálják a kisbolygók alakját

775

A Naprendszer története során az eredetileg kialakult, néhány száz–ezer km méretű kisbolygók óriási ütközésekben kisebb-nagyobb fragmentumokra törtek. Ennek eredményeképpen a kisbolygók mintegy harmada a pályaelemek alapján jellegzetes "gócokba", családokba csoportosul, amelyek közös eredetét megerősíti, hogy a felszín anyaga általában szintén a családra jellemző. A közös családba tartozó kisbolygók mai mozgása alapján, időben visszafelé számolva megállapítható annak az összeütközésnek a valószínű időpontja, amelyben a család tagjai kialakultak és szétrepültek.

A kisbolygók "megpróbáltatásai" nem értek véget a családokat kialakító ütközésekkel: azóta számtalan kisebb becsapódás érte a felszínüket, amelyek eredményét közvetlenül mutatják a kráterek és a regolitcsuszamlások, amelyeket űrszondás megközelítéssel tanulmányozhatunk.

Modellszámítások arra utaltak, hogy e folyamatok hosszú idő (milliárd évek) alatt az alak egészét megváltoztatják, azonban a közvetlen megfigyelés eddig váratott magára, mert egy kisbolygó alakjának hozzávetőleges kiszámításához sok évet átfogó mérési sorozatra van szükség, a családok tulajdonságainak összevetéséhez pedig legalább sok száz kisbolygó alakját kell megismernünk.

A kisbolygók parányi, szabálytalan alakú égitestek, melyek benépesítik a Naprendszer belsőbb térségeit (Minor Planet Center; NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory).

Magyar kutatók egy újszerű módszert dolgoztak ki, amelynek segítségével 11735 kisbolygót vizsgáltak a Sloan Digitális Égboltfelmérésben. Az adatok értelmezése teljesen más módszert kíván, mint a hagyományos fénygörbe-analízis, amely során a forgó "krumpli" alakját határozhatjuk meg az időben változó fényesség mérésével és modellezésével. Szabó Gyula (Szegedi Tudományegyetem) és Kiss László (University of Sydney) módszerével az egyedi kisbolygók alakja nem is számolható ki közvetlenül, viszont statisztikusan megbecsülhető egy család tagjainak elnyúltsága a több alkalommal megmért fényességek átlagos változásából (t.i. az elnyúltabb alakú égitestek jellemzően nagyobb mértékben változtatják fényességüket forgásuk miatt). A vizsgált mintában a legnépesebb kisbolygócsaládok közel 1000 égitesttel képviseltetik magukat. Eredményeik az Icarus folyóirat 2008. júliusi számában jelentek meg (Szabó és Kiss, 2008).

A kisbolygócsaládok tagjainak elnyúltsága egyaránt függ a család korától (bal oszlop) és a Naptól mért átlagos távolságtól (jobb oszlop). Minél idősebb és/vagy minél közelebbi egy család a Naphoz, tagjai annál inkább kis elnyúltsággal jellemezhető, kerekded alakúak (a tengelyarányokból származtatott elnyúltság pontosan 1 gömb alakú égitestekre).

Kiderült, hogy a fiatal családokban inkább elnyúltabb, az idősebb családokban a gömb alakhoz közelebb álló égitesteket találunk. A fiatal, 150 millió éves Massalia család tagjai meglehetősen elnyúltak, ami megerősíti a család ütközéses eredetét. Az egymilliárd éves Flora, a másfél milliárd éves Eos és a két és félmilliárd éves Koronis családban, a kor előrehaladtával a kis elnyúltságú, azaz gömbhöz közeli alakú égitestek száma válik dominánssá. Minden bizonnyal azt látjuk itt, hogy a kis becsapódások lassú, de hatékony munkával, mintegy 2-3 milliárd év leforgása alatt „legömbölyítik” a kisbolygókat. A kis becsapódások rengéseket okoznak, amelyek hatására a becsapódásban közvetlenül részt nem vevő anyag is megmozdul, és a csúcsokból a völgyekbe vándorol.

Űrszondás közelképeken bámulatos gazdagságú felszínt látunk az összes aszteroidán. (Nine Planets)

A megfigyelések egy másik tanulsággal is szolgáltak: az öreg, kis becsapódások által gyakorlatilag teljesen átformált kisbolygóknak két típusa létezik: a majdnem gömb alakon kívül megfigyelhetünk egy közepes, 1,5-2 arányban elnyúlt típust, és 3-5 százalék esetben nagyon elnyúlt szilánkokat. Az eltérések oka egyrészt a kisbolygó szerkezetében, másrészt nagyobb ütközések hatásában keresendő. A "könnyen legömbölyíthető" csoportba, amely a kisbolygók nagyobb hányadát alkotja, laza, nagy porozitású, kőrakás-szerkezetű objektumok tartoznak, amelynek felszínén könnyen mozog a regolit. A közepes elnyúltságú csoportba olyan nagyobb sűrűségű, szilárdabb kőrakás-szerkezetű vagy jórészt monolitikus testek tartoznak, amelyek anyagát nehezebben mozgatják a kis ütközések. A legnagyobb elnyúltságú csoportban valószínűleg a családok legújabban kialakult tagjait látjuk, amelyek a családtagok közötti katasztrofális ütközésekben a közelmúltban levált, relatíve fiatal "szilánkok".

Forrás: Szabó M.Gy. és Kiss L.L., Icarus, 2008. július (arXiv.org:/0801.2389)

Hozzászólás

hozzászólás