Egy nemzetközi csillagászcsoport az ESO távcsöveivel vizsgálta az ősi Naprendszer egyik maradványát. A csapat azt találta, hogy a Kuiper-öv 2004 EW95 jelű objektuma egy szénben gazdag aszteroida, a maga nemében az első ilyen égitest, amelyet a Naprendszer külső régióiban azonosítottak. A furcsa objektum valószínűleg a Mars és a Jupiter közötti kisbolygóövben alakult ki, majd sok milliárd kilométert megtéve került eredeti helyéről a Kuiper-övbe.
A Naprendszer történetének korai szakasza rendkívül viharos időszak volt. Az ezt aí periódust tárgyaló elméleti modellek azt jelzik, hogy a gázóriások kialakulása után azok szinte átgázoltak a Naprendszeren, miközben annak belső tartományaiból kis kőzetégitesteket dobtak a Naptól nagy távolságban húzódó pályákra [1]. A modellek ráadásul arra is utalnak, hogy a Kuiper-övben – a Neptunusz pályáján túli hideg régióban – még mindig megtalálható a Naprendszer belső részéből származó kőzetégitestek egy kis része, például a szénben gazdag aszteroidák, az ún. C típusú kisbolygók [2].
A kutatócsoport most megjelent cikkében a Kuiper-öv C típusú kisbolygóira vonatkozó első megbízható észlelési bizonyítékot szolgáltatva egyben a Naprendszer viharos őstörténetével foglalkozó elméleti modellek komoly alátámasztását is nyújtja. Az ESO VLT távcsőegyüttesének műszereivel végzett nagyon gondos mérések után a Tom Seccull (Queen’s University Belfast, UK) által vezetett kis csillagászcsoport becslést tudott adni a Kuiper-öv 2004 EW95 jelű objektumának összetételére, meghatározva így, hogy egy C típusú kisbolygóról van szó. Ez pedig arra utal, hogy az égitest a Naprendszer belső régióiban alakult ki, majd onnan migrált kifelé [3].
A 2004 EW95 különös természete először a NASA/ESA Hubble-űrtávcsövével végzett rutinszerű észlelések során tűnt fel Wesley Frasernek, a Queen’s University Belfast csillagászának, aki a mostani felfedezést jegyző csoportnak is tagja. Az aszteroida reflexiós spektruma – az objektum által visszavert fény színképe – különbözött a Kuiper-öv többi, hasonlóan kicsiny égitestjének (Kuiper Belt Object, KBO) spektrumától, amelyeket leginkább a jellegtelenség jellemez, így csak minimális információval szolgálnak a kémiai összetételről.
„A 2004 EW95 reflexiós színképe egyértelműen különbözik a Naprendszer külső tartományaiban keringő többi objektum spektrumától” – magyarázza a cikk vezető szerzője, Seccull. „Elég furcsának nézett ki ahhoz, hogy közelebbről is megvizsgáljuk.”
A csoport a VLT X-Shooter és FORS2 műszerével észlelte a 2004 EW95-öt. A spektrográfok érzékenysége lehetővé tette az aszteroida által visszavert fény eddiginél sokkal részletesebb elemzését, és az összetételére vonatkozó pontosabb következtetések levonását.
Animáció a 2004 EW95 jelű aszteroidáról, amely a vándorló nagybolygók múltbeli hatásának köszönhetően a bolygórendszer külső tartományában kering a Nap körül. (ESO)
A 2004 EW95 észlelése azonban még a VLT lenyűgöző fénygyűjtő képessége mellett is nehéz feladat volt. Bár az objektum átmérője 300 kilométer, jelenleg hatalmas távolságban, 4 milliárd kilométerre van a Földtől, óriási kihívás elé állítva a sötét, szénben gazdag felszínéről adatokat gyűjteni szándékozókat.
„Olyan, mintha a koromsötét éjszakai égbolt előtt húzódó óriási szénhegyet akarnánk észlelni” – érzékelteti a probléma nagyságát a cikk egyik társszerzője, a Pontificia Universidad Católica de Chile munkatársa, Thomas Puzia.
„Nem elég, hogy a 2004 EW95 mozog, még nagyon halvány is” – teszi hozzá Seccull. „Kifinomult adatfeldolgozási és elemzési technikákat kellett bevetnünk, hogy a lehető legtöbb adatot kinyerhessük az észlelésekből.” Az objektum színképében két jellegzetesség is különösen feltűnő volt, amelyek vasoxidok és filloszilikátok jelenlétére utaltak. Ezeket korábban nem azonosították a KBO-kon, és komoly bizonyítékai annak, hogy a 2004 EW95 a Naprendszer belső tartományaiban jött létre.
A videó a rejtélyes 2004 EW95 jelű aszteroida melletti képzelt elrepülést mutatja. (ESO)
Seccull végkövetkeztetése: „Mivel a 2004 EW95 jelenleg a Naprendszer külső, jeges tartományában kering, a Naprendszer történetének korai időszakában egy vándorló bolygónak kellett oda vezető pályára kényszerítenie.”
„Bár korábban is jelentek már meg ’atipikus’ KBO-színképekről szóló cikkek, azok alátámasztottsága meg sem közelítette a mostaniét” – fűzi hozzá Olivier Hainaut, az ESO csillagásza, aki egyébként nem tagja a csoportnak. „A Kuiper-öv C típusú kisbolygóinak felfedezése a korai Naprendszer dinamikai modelljei helyességének egyik kulcsfontosságú bizonyítéka.”
[1] A korai Naprendszer fejlődésének jelenlegi dinamikai modelljei, mint például a „grand tack” hipotézis, vagy a Nizza-modell azt jósolják, hogy az óriásbolygók először befelé mozogtak, majd kifelé vándoroltak, közben szétrombolták és szétszórták a Naprendszer belső tartományainak objektumait. Ennek következményeként azt várhatjuk, hogy az aszteroidák egy kis része az Oort-felhőben és a Kuiper-övben húzódó pályákra dobódott ki.
[2] A C típusú kisbolygók szenet és annak különböző vegyületeit tartalmazó égitestek. A szénmolekulák miatt felszínük sötét, azonosításuk is ez alapján lehetséges.
[3] Már korábban is detektáltak a Naprendszer külső tartományaiban a belső részből származó objektumokat, de ez az első ilyen, amelyik ráadásul C típusú is.
Az eredményeket részletező szakcikk: T. Seccull et al.: 2004 EW95: A Phyllosilicate-bearing Carbonaceous Asteroid in the Kuiper Belt, Astrophysical Journal Letters, Vol. 855, No. 2, L26, 15.03.2018.
Forrás: ESO Science Release #1814
A hír megjelenését a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 „Kozmikus hatások és kockázatok” projekt támogatta.
