Quaoar: tömör szikla a Neptunuszon túli jeges világban

950

A Neptunuszon túli Kuiper-övben az utóbbi években sorra fedezik fel az újabb és újabb égitesteket, köszönhetően elsősorban a halvány objektumok detektálásában élen járó Hubble és Spitzer űrtávcsöveknek. Bár a felvételeken ezen távoli, kis égitestek felszíni részleteinek megpillantására egyelőre még nincs esély, a méretek megbecslésére, valamint – hosszútávú megfigyeléssorozat felhasználásával – a pálya kiszámítására, ez alapján pedig a tömegek és a sűrűségek közelítő meghatározására adódik lehetőség.

Az eddigi vizsgálatok azt mutatták, hogy az ismert Kuiper-objektumok (KBO-k) alapvetően két nagy osztályba sorolhatóak. A kisebb KBO-k átlagos sűrűsége még a vízénél (1 g/cm3) is kisebb, ami arra utal, hogy jelentős részben jégből állnak; ugyanakkor a kb. 1000 km-nél nagyobb átmérőjű égitestek (a Pluto, a nála is nagyobb, törpebolygóként klasszifikált Eris, valamint a Sedna, a Haumea és a Makemake) sűrűsége eléri a 2-2,5 g/cm3-t, vagyis alkotóelemeik között jelentősebb arányban vannak nagyobb fajsúlyú kőzetek is. A két típus éles kettéválása arra utal, hogy a kis- és nagyméretű KBO-k keletkezése másképp zajlódhatott le.

A közelmúltban két amerikai kutató, W.C. Fraser és M.E. Brown (CalTech, Pasadena, Kalifornia) a Hubble Űrtávcső – 2009-ben leszerelt – WFPC-2-es kamerájának felvételein tanulmányozta a Quaoar (az észak-amerikai Tongva indiántörzs teremtésistenének nevét viselő) Kuiper-objektumot, melynek 2007 óta egy apró kísérője, a Weywot is ismert. Az ezidáig feldolgozatlan képeken jól kivehető volt a hold, melyet a főobjektumhoz képest több különböző pozícióban sikerült megörökíteni. Ez lehetővé tette a kísérő pályájának kiszámítását és a Quaoar paramétereinek pontosabb meghatározását.

A Quaoar és kísérője, a Weywot (balra) a Hubble Űrtávcső WFPC-2 kamerájának felvételén (HST/JPL)

Fraser és Brown számításai alapján a Weywot közepesen elnyúlt (0,14 lapultságú), kb. 14 500 km félnagytengelyű pályán kerüli meg anya-égitestjét, mintegy 12,5 nap alatt. Az elemzések alapján a főobjektum átmérője 900±70 km-nek adódott, ami lényegesen kisebb a korábban becsült, kb. 1250 km-es értéknél. Az új adatok ismeretében kiszámolták a Quaoar sűrűségét is, amire 4,2±1,3 g/cm3-t kaptak – vagyis csaknem kétszer akkora értéket, mint az eddig legsűrűbbnek gondolt KBO-k esetében! Az új eredmények alapján úgy tűnik, hogy a Quaoar nagyrészt kőzetekből áll, jég csak jóval kisebb arányban (elsősorban valószínűleg a felszín közelében) található benne.

A Quaoar becsült mérete ismert Naprendszer-beli objektumok (Föld, Hold, Pluto) és a szintén a Kuiper-övben lévő Sedna méretéhez képest (a NASA nyomán)

Az amerikai planetológusok szerint a Quaoar megkérdőjelezi, vagy akár fel is boríthatja a KBO-k eddigi keletkezés-elméleteit. Fraser-ék szerint a legvalószínűbbb magyarázat a most vizsgált égitest létrejöttére egy, a Naprendszer korai időszakában bekövetkező, gigantikus ütközés lehet. Eszerint az eredetileg jóval nagyobb égitestbe becsapódott egy hasonló méretű objektum, ennek hatására a jégben gazdag külső rétegek leszakadtak, s visszamaradt a sűrűbb, belső mag, amit ma Quaoar néven ismerünk. Ez az elmélet magyarázattal szolgál a korábban említett, kisebb, jégben gazdag Kuiper-objektumok létezésére is – ugyanakkor a végső megerősítést az jelentené, ha a Quaoarhoz hasonló, sűrű "magokat" is nagyobb számban sikerülne találni a Neptunuszon túli vidéken.

Forrás: arxiv.org 1003.5911

Hozzászólás

hozzászólás