eso1144sv — Pressmeddelande (forskning)

Lutetia: en sällsynt överlevare från jordens födelse

11 november 2011

Nya observationer visar att asteroiden Lutetia är ett överblivet fragment av samma ursprungsmaterial som jorden, Venus och Merkurius bildades från. Astronomer har kombinerat data från ESA:s rymdfarkost Rosetta, ESO:s teleskop NTT och teleskop tillhörande NASA. De upptäckte att asteroidens egenskaper var mycket lika de hos en ovanlig typ av meteoriter som hittats på jorden och som troligen bildats i solsystemets inre delar. Lutetia måste vid någon tidpunkt ha flyttat ut till sin nuvarande position i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter.

Ett team av astronomer från franska och nordamerikanska universitet har detaljstuderat den ovanliga asteroiden Lutetia över ett mycket stort våglängdsomfång [1] med målet att bestämma dess sammansättning. Data från OSIRIS-kameran på ESA:s rymdfarkost Rosetta [2], ESO:s teleskop NTT (“New Technology Telescope”) vid La Silla-observatoriet i Chile, NASA:s teleskop för infrarött ljus IRTF (“Infrared Telescope Facility”) på Hawaii samt NASA:s rymdteleskop Spitzer användes för att skapa det mest heltäckande spektrum av en asteroid som någonsin satts ihop [3].

Lutetias spektrum jämfördes sedan med motsvarande data från meteoriter som hittats på jorden och som studerats i detalj i laboratorier. Endast en typ av meteoriter – enstatitkondriter – kunde matcha de egenskaper som Lutetia hade över hela färgskalan.

Enstatitkondriter har sitt ursprung i det tidiga solsystemet. Man tror att de har bildats i närheten av den unga solen och att de var viktiga byggstenar när stenplaneterna [4] – särskilt jorden, Venus och Mars [5] – föddes. Lutetia verkar inte ha börjat sitt liv där den befinner sig nu, i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter, utan istället mycket närmare solen.

Pierre Vernazza vid ESO är huvudförfattare till artikeln.

– Men hur kunde Lutetia fly från solsystemets inre delar och ta sig till asteroidbältet? frågar han.

Astronomer har uppskattat att mindre än 2 procent av de himlakroppar som befann sig i det område där jorden bildades, sedan hamnade i asteroidbältet. De flesta asteroiderna i de inre delarna av solsystemet försvann efter några miljoner år när de slogs ihop med de unga planeter som var under uppbyggnad. Men några av de största, med diametrar på runt 100 kilometer eller mer, skjöts ut till mindre utsatta banor längre bort från solen.

Om Lutetia, som är drygt 100 kilometer tvärsöver, passerade nära en av stenplaneterna och därigenom fick sin bana kraftigt ändrad [6], kan den ha blivit utkastad från de inre delarna av det unga solsystemet. Alternativt kan ett möte med den unga Jupiter, själv på väg mot sin nuvarande bana, ha legat bakom den väldiga ändringen av Lutetias bana [7].

– Vi tror att Lutetia måste ha gått igenom en sådan utstötning. Den hamnade som en inkräktare i asteroidbältet och har sedan bevarats där i fyra miljarder år, fortsätter Pierre Vernazza.

Tidigare studier av dess färg och ytegenskaper visade att Lutetia är en mycket ovanlig och ganska gåtfull medlem av asteroidbältet. Tidigare kartläggningar visade att asteroider av denna typ är mycket sällsynta. De utgör mindre än 1 procent av den totala populationen av asteroider i bältet. De nya upptäckterna förklarar varför Lutetia är annorlunda: den är helt enkelt en mycket ovanlig rest från ursrpungsmaterialet som byggde upp solsystemets stenplaneter.   

– Lutetia verkar vara den största kvarlevan av sånt material i asteroidbältet. Just därför är asteroider som Lutetia utmärkta mål för framtida rymdsonder med uppdrag att hämta hem prover. Då skulle vi kunna studera stenplaneternas, inklusive vår jords, ursprung i detalj, avslutar Pierre Vernazza.

Noter

[1] Det elektromagnetiska spektrumet representerar hela omfånget av våglängder där elektromagnetisk strålning skickas ut. Synligt ljus är den mest välbekanta typen av sådan strålning, men det finns många andra. Många sorters strålning används i det vardagliga livet, såsom radiovågor, mikrovågor, infrarött och ultraviolett ljus, samt röntgenstrålning.

[2] Rymdfarkosten Rosetta flög förbi Lutetia den 10 juli 2011, på sin väg mot kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko.
[3] Rosettas OSIRIS-kamera bidrog med data i ultraviolett ljus, ESO:s NTT i synligt ljus, medan NASA:s IRTF på Hawaii och NASA:s rymdteleskop Spitzer samlade in data i kortvågigt och mellanvågigt infrarött ljus.
[4] Enstatitkondriterna (E-kondriterna) är en unik typ av meteoriter som bara utgör runt 2% av de meteoriter man funnit på jordytan. Den ovanliga mineralsammansättningen och kemin i E-kondriterna stämmer väl överens med att de bildats relativt nära solen. Detta bekräftas även av isotopmätningar (för syre, kväve, rutenium, krom och titan) eftersom E-kondriterna är den enda typ av kondriter som har samma isotopsammansättning som jorden och månen. Detta tyder starkt på att jorden har bildats av material av enstatitkondrit-typ samt att E-kondriterna bildades på ungefär samma avstånd från solen som jorden.

Dessutom har man nyligen upptäckt att bildandet av stenplaneter från enstatitkondriter kan förklara Merkurius ovanliga och tidigare oförklariliga sammansättning. Det antyder att Merkurius, liksom jorden, växt sig större genom att samla upp material gjort av material som påminner om enstatitkondriterna.

[5] Även om de alla tre bildats från liknande material så är det fortfarande en gåta varför de tre innersta planeterna är så olika.

[6] Denna process är mycket lik gravitationslungemetoden som används för att ändra både riktning och fart för rymdsonder genom att låta dem flyga nära en planet.

[7] En del astronomer tror att Jupiter kan ha legat närmare solen i solsystemets ungdom. När gasjätten senare flyttade utåt mot sin nuvarande position skapade den oreda i banorna för himlakropparna i de inre delarna av solsystemet, på grund av de enorma tyngdkrafter den utövade.

Mer information

Forskningen presenteras i en artikel vid namn “Asteroid (21) Lutetia as a remnant of Earth’s precursor planetesimals”, som kommer att publiceras i tidskriften Icarus.

Forskarteamet består av P. Vernazza (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM), Frankrike; ESO, Tyskland), P. Lamy (LAM, Frankrike), O. Groussin (LAM, Frankrike), T. Hiroi (Institutionen för geologi, Brown-universitetet, USA), L. Jorda (LAM, Frankrike), P.L. King (Institutet för meteoritforskning, New Mexicos universitet, USA), M.R.M. Izawa (Institutionen för geovetenskap, Western Ontarios universitet, Kanada), F. Marchis (Carl Sagan-centret vid SETI-institutet, USA; IMCCE, Paris observatorium (OBSPM), Frankrike), M. Birlan (IMCCE, OBSPM, Frankrike) och R. Brunetto (Institut d'Astrophysique Spatiale, CNRS, Frankrike).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av ett europeiskt extremt stort teleskop i 40-metersklass för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

Kontakter

Jens Melinder
Stockholms universitet
Sverige
Tel: +46 706471856
E-post: jens@astro.su.se

Pierre Vernazza
ESO, Astronomer
Garching bei München,, Germany
E-post: pvernazz@eso.org

Philippe Lamy
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Directeur de Recherche
Marseille, France
Tel: +33 49 105 5932
E-post: philippe.lamy@oamp.fr

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1144, som tagits fram inom ramarna för ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer som fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Robert Cumming.

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso1144sv
Namn:Asteroid (21) Lutetia
Typ:• Solar System : Interplanetary Body : Asteroid
Facility:New Technology Telescope
Science data:2011Icar..216..650V

Bilder

An image of the strange asteroid Lutetia from the ESA Rosetta probe
An image of the strange asteroid Lutetia from the ESA Rosetta probe
text på engelska
Artist's impression of the asteroid Lutetia making a close approach to a planet in the early Solar System
Artist's impression of the asteroid Lutetia making a close approach to a planet in the early Solar System
text på engelska
Artist's impression of the development of the Solar System
Artist's impression of the development of the Solar System
text på engelska

Videor

The unusual history of the asteroid Lutetia
The unusual history of the asteroid Lutetia
text på engelska

Se även