Rieth József: Anyagvilág - Háttérinformáció

Először kapták lencsevégre egy kisbolygó széthullását

Tartalomjegyzékhez Világképem     

Csillagászok a NASA/ESA Hubble-űrtávcsövével először váltak szemtanúivá egy kisbolygó felaprózódásának, melynek során a P/2013 R3 aszteroida legalább tíz kisebb darabra hullott szét. Hasonló jelenséget eddig csak a Naphoz túl közel kerülő (illetve a Jupiternek ütköző) törékeny üstökösmagoknál sikerült megfigyelni, de a kisbolygóövezetbe eső aszteroidánál még sosem.

„Ezek masszívnak tűnő sziklatömbök. A szemünk előtt szétesni látni egyiküket bámulatos élmény" — mondta a kutatócsoportot vezető David Jewitt, a Kaliforniai Egyetem (Los Angeles, UCLA) csillagásza.

A széthulló P/2013 R3 kisbolygót bolyhos, szokatlanul elmosódott foltként először 2013 szeptember 15-én észlelték a Catalina és a Pan-STARRS égboltfelmérések felvételein. Az október elsején a hawaii Mauna Kea Keck távcsövével megismételt megfigyelés már három, „kötelékben" együtt repülő kisebb égitestet mutatott, amelyeket egy közös, közel Föld átmérőjű porburok vesz körül.

Fantáziakép a P/2013 R3 kisbolygó szétdarabolódásának lehetséges magyarázatáról, a YORP-effektusról (részletes magyarázat a szövegben) KÉP: NASA, esa, d. jewitt (UCLA), a. FEILD (STSCI)

„A Keck felvétele nyomán egyértelművé vált, hogy ezt az izgalmasnak tűnő objektumot érdemes lenne tüzetesebben is szemügyre venni a Hubble-űrtávcsővel" — mesélte Jewitt. A Hubble szuperéles megfigyelése pedig hamarosan leleplezte, hogy ténylegesen tíz kisebb objektumról van szó, amelyek mindegyike üstökösszerű porcsóvát húz maga után: a négy legnagyobb töredék sugara a 200 métert (nagyjából egy focipálya hosszának kétszeresét) is eléri.

A Hubble adataiból az is kiderült, hogy a töredékek meglehetősen komótosan, egy sétáló embernél is lassabb tempóban, óránként alig 1,5 kilométeres sebességgel távolodnak egymástól. A kisbolygó múlt év elején kezdett széttöredezni, de a legutolsó felvétel (idén januári) szerint a felaprózódás még jelenleg is tart.

„Valóban bizarr látvány, korábban még sosem láttunk hasonlót — mondta Jessica Agarwal, a Max Planck Naprendszerkutató Intézet munkatársa, a felfedezésről az Astrophysical Journal Letters-ben megjelent cikk egyik társszerzője. — A széthullást elvben többféle hatás is kiválthatja, de hála a Hubble részletes és szuperpontos megfigyeléseinek, végül sikerült a tényleges felelőst kiszűrni."

A P/2013 R3 kisbolygó széthullásáról a NASA/ESA Hubble-űrtávcsövével készült felvételsorozat, a megfigyelések időpontjával KÉP: NASA, esa, D. jewitt (UCLA)

A még jelenleg is tartó szétaprózódás valószínűtlenné teszi, hogy a folyamatot egy másik kisbolygóval történt ütközés váltotta volna ki: a megfigyelthez képest az szinte azonnali, robbanásszerű szétesést eredményezett volna, s a törmelékek is jóval nagyobb sebességgel repülnének szét.

Az is kizárható, hogy az aszteroidát a belsejében lévő jég melegedés hatására bekövetkező párolgása, szublimációja okozta nyomás feszítette volna szét: az objektum hőmérséklete ehhez túlságosan alacsony, átlagos naptávolsága közel 480 millió kilométer (több mint a Nap—Föld távolság háromszorosa).

Így marad az a forgatókönyv, hogy a kisbolygó szétesését egy apró, de folyamatos hatás, az úgynevezett Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP) effektus okozhatta. Ez a napfény hatására, szabálytalan alakú égitestekben lép fel: az objektum az elnyelt napfény hatására felmelegszik, majd a hőt (részben) visszasugározza a világűrbe. Ha a test alakja szabálytalan, a felszínről kisugárzott hő mennyisége régiónként egyenlőtlenül oszlik meg (hol több, hol kevesebb), ami egy kicsiny, de állandó forgatónyomatékot hoz létre, ami lassan, de folyamatosan növeli az égitest forgásának sebességét. Amennyiben a test belsejében a tömegeloszlás nem homogén, az egyre növekvő centrifugális erő belső feszültségeket kelt, amely végülis széttöredezéshez vezethet.

Ezt a folyamatot jelentős mértékben fölerősítheti (és gyorsíthatja) ha a P/2013 R3 belseje már eleve töredezett volt, amelyet korábbi kisebb ütközések okozhattak. Feltételezések szerint a kisbolygóövezet aszteroidáinak legtöbbje a Naprendszer születése óta már számos kisebb, nem megsemmisítő erejű ütközésen ment keresztül, s ennek eredményként belső szerkezetük már nem egybefüggően tömör, hanem inkább egy ,,laza törmelékhalomhoz" hasonló. (Az sem kizárt, hogy már maga a P/2013 R3 is egy nagyobb égitest széthasadásából származik.)

„A kisbolygók kutatásában sorra követik egymást a meglepő felfedezések. Tavaly ősszel fedeztük fel például a P/2013 P5 aktív aszteroidát, amely pörgése közben hat ritkás, az üstökösökére emlékeztető porcsóvát bocsát ki — mondta Agarwal. — Ez a jelenség is a Nap sugárnyomásával magyarázható, úgy tűnik tehát, hogy a Nap közvetett, viszonylag gyenge, de állandó hatásai meglehetősen fontos szerepet játszanak a kisbolygók széttöredezésében."

A P/2013 R3 törmelékei, amelyek összességükben mintegy 200 ezer tonna tömeget tesznek ki, idővel a Naprendszer belsőbb övezetei felé vesznek irányt: túlnyomó többségük végül a Napba hullik, de egy kisebb hányaduk akár a Föld légkörébe is eljuthat, ahol meteoritként felizzva hullócsillagként láthatjuk majd néhányukat az éjszakai égbolton.

Tartalomjegyzékhez Világképem     

--------------

Forrás: www.spacetelescope.org/news/heic1405/

388 ■ Élet és Tudomány ■ 2014/13