Pressemeddelelse

En asteroides anatomi

5. februar 2014

ESOs New Technology Telescope (NTT) er blevet brugt til for første gang at vise, at asteroider kan have en meget varieret indre struktur. Ved at lave uhyre præcise målinger har astronomer fundet ud af, at forskellige dele af asteroiden <Itokawa> har forskellig massefylde. Ud over at afsløre hemmeligheder om asteroidens dannelse, kan viden om hvad der ligger under asteroidernes overflade også kaste lys over hvad der sker, når legemer i Solsystemet kolliderer. Det kan give os et fingerpeg om, hvordan planeter dannes.

Med meget præcise jordbaserede observationer har Stephen Lowry (University of Kent, Storbritannien) og hans  kolleger målt, hvor hurtigt nærjords-asteroiden (25143) Itokawa roterer om sin akse, og hvordan rotationen ændrer sig over tid. De har kombineret disse følsomme observationer med nyt teoretisk arbejde om, hvordan asteroider udstråler varme.

Denne lille asteroide er fascinerende, da den har en mærkelig jordnøddeagtig form, der blev afsløret af den japanske rumsonde Hayabusa i 2005. For at udforske asteroidens indre struktur brugte Lowrys forskerhold blandt andet billeder taget fra 2001 til 2013 med ESOs New Technology Telescope på La Silla-observatoriet i Chile [1].

for at måle variationen i lysstyrke, mens asteroiden roterer. Disse tidsvariationsdata blev så brugt til meget nøjagtigt at udlede asteroidens rotationsperiode og bestemme, hvordan den ændrer sig over tid. Kombineret med viden om asteroidens form kunne holdet udforske dens indre, hvilket for første gang afslørede kompleksiteten i asteroidens kerne [2].

”Det er første gang nogensinde vi har været i stand til at finde ud af, hvordan der er inde en asteroide,” forklarer Lowry. ”Vi kan se, at Itokawa har en meget varieret struktur – denne opdagelse er et stort skridt fremad i vores forståelse af stenlegemer i Solsystemet.”

Rotationen af en asteroide og andre små legemer i rummet kan påvirkes af sollys.  Denne effekt, der er kendt som Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP) effekten, opstår, når absorberet sollys stråles ud fra objektets overflade i form af varme. Når asteroidens form er meget uregelmæssig, bliver varmen ikke udstrålet jævnt og det fører til en meget lille, men vedvarende kraft på legemet, der ændrer dets rotation [3],[4].

Lowrys hold har målt, at YORP-effekten langsomt får Itokawa til at rotere hurtigere. Ændringen er lille – kun omkring 0,045 sekunder pr. år. Men det var meget langt fra det forventede, og kan kun forklares hvis de to dele af asteroidens jordnødde-form har forskellig massefylde.

Det er første gang astronomer har set tegn på den meget varierede indre strukturer i asteroider. Hidtil var det kun været muligt at skønne sig til asteroiders indre egenskaber ved forholdsvis grove overordnede målinger af massefylden. Dette sjældne kig ind i Itokawas forskelligartede indre har ført til en del spekulation om dens dannelse. En mulighed er at asteroiden blev dannet, da de to dele af en dobbeltasteroide stødte ind i hinanden og smeltede sammen.

Lowry tilføjer: ”Opdagelsen af at asteroider er ujævne indeni har vidtrækkende betydning, især for modeller af dobbeltasteroiders dannelse. Denne viden kan også være nyttig i arbejdet med at nedbringe faren for sammenstød mellem asteroider og Jorden eller til planlægningen af fremtidige rejser til disse stenlegemer.”

Denne nye evne til at undersøge asteroiders indre stuktur er et vigtigt fremskridt og kommer til at kaste lys over mange hemmeligheder for disse mystiske objekter.

Noter

[1] Udover NTT blev følgende teleskoper også brugt til at lave lysstyrkemålinger anvendt i dette arbejde: Palomar Observatory 60-inch Telescope (Californien, USA), Table Mountain Observatory (Californien, USA), Steward Observatory 60-inch Telescope (Arizona, USA), Steward Observatory 90-inch Bok Telescope (Arizona, USA), 2-metre Liverpool Telescope (La Palma, Spanien), 2.5-metre Isaac Newton Telescope (La Palma, Spanien) og Palomar Observatory 5-metre Hale Telescope (Californien, USA).

[2] Variationerne  i massefylde blev målt fra 1,75 til 2,85 gram pr. kubikcentimeter. De to værdier henviser til Itokawas to forskellige dele.

[3] En enkel og grov analogi for YORP-effekten er, at hvis du belyser en propel med en tilstrækkelig intens lysstråle, vil propellen begynde at dreje sig langsomt grundet en lignende effekt.

[4] Lowry og hans kolleger var de første til at vise YORP-effektens virkning på en lille asteroide, 2000 PH5, nu kendt som 54509 YORP. (se eso0711). ESO-faciliteter spillede også en vigtig rolle i dette tidligere arbejde.

Mere information

Disse resultater er præsenteret i artiklen ”The Internal Structure of Asteroid (25143) Itokawa as Revealed by Detection of YORP Spin-up” af Lowry m.fl. i  tidskriftet Astronomy & Astrophysics.

Forskerholdet består af: S.C Lowry (Centre for Astrophysics and Planetary Science, School of Physical Sciences (SEPnet), The University of Kent, Storbritannien), P.R. Weissman (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, USA [JPL]), S.R. Duddy (Centre for Astrophysics and Planetary Science, School of Physical Sciences (SEPnet), The University of Kent, Storbritannien), B.Rozitis (Planetary and Space Sciences, Department of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, Storbritannien), A. Fitzsimmons (Astrophysics Research Centre, University Belfast, Belfast, UK), S.F. Green (Planetary and Space Sciences, Department of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, Storbritannien), M.D. Hicks (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, USA), C. Snodgrass (Max Planck Institute for Solar System Research, Katlenburg-Lindau, Tyskland), S.D. Wolters (JPL), S.R. Chesley (JPL), J. Pittichová (JPL) og P. van Oers (Isaac Newton Group of Telescopes, de Kanariske Øer, Spanien).

 

ESO er den mest fremtrædende internationale astronomi-organisation i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. ESO har i dag følgende 15 medlemslande: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrig, Holland, Italien, Portugal, Schweiz og Storbritannien, Spanien, Sverige, Tjekkiet, Tyskland og Østrig. ESOs aktiviteter er fokuseret på design, konstruktion og drift af jordbaserede observationsfaciliteter for at muliggøre vigtige videnskabelige opdagelser inden for astronomi. ESO spiller også en ledende rolle for at fremme og organisere samarbejdet inden for astronomisk forskning. I Chile driver ESO tre unikke observatorier i verdensklasse: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope (VLT), der er verdens mest avancerede astronomiske observatorium til observationer i synligt lys samt to kortlægningsteleskoper. VISTA arbejder i infrarødt lys og er verdens største kortlægningsteleskop, mens VLT Survey Telescope (VST) er det største teleskop, der udelukkende er bygget til at kortlægge himlen i synligt lys. ESO er den europæiske partner i et revolutionerede astronomisk teleskop kaldet ALMA, det største igangværende astronomiske projekt. ESO planlægger i øjeblikket et 39 meter optisk/nær-infrarødt teleskop kaldet European Extremely Large Telescope (E-ELT), der vil blive "verdens største øje mod himlen".

Links

• Forsknings artikel
• Billeder fra NTT

Kontakter

Carol Anne Oxborrow
National Space Institute
Copenhagen, Denmark
Tel: +45 45259733
Mobil: +45 40248539
Email: oxborrow@space.dtu.dk

Stephen C. Lowry
The University of Kent
Canterbury, United Kingdom
Tel: +44 1227 823584
Email: s.c.lowry@kent.ac.uk

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Katie Scoggins
Press Officer, Corporate Communications Office, University of Kent
Canterbury, United Kingdom
Tel: +44 1227 823581
Email: K.Scoggins@kent.ac.uk

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1405 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.