Hella
16 °C
28 °C

Az Itokawa kisbolygó két részből áll

2014.03.12. 10:07
Földi megfigyelésekből kimutatták, hogy az Itokawa kisbolygó nem egyenletes belső felépítésű, hanem két, egymástól eltérő sűrűségű részből áll.

Az Itokawát 2005-ben a japán Hayabusa űrszonda közvetlen közelről tanulmányozta, és a felszínéről anyagmintát hozott a Földre a visszatérő egysége. Ezzel még nem ért véget az Itokawa tanulmányozása: földi csillagászati fotometriai módszerekkel tovább figyelték a kisbolygó fénygörbéjét.

A kisbolygók fényváltozása a Nap által megvilágított elnyújtott, szabálytalan alakú égitest forgása miatt alakul ki, hiszen a megfigyelő felé a teljes forgási idő alatt más és más látszó felület fordul, s így más és más fényességet lehet megfigyelni. A fénygörbe hosszú tanulmányozásából fontos következtetéseket lehet levonni az égitest forgási paramétereivel kapcsolatban.

A kisbolygó alakja pontosan megismerhető a japán űrszonda által több oldalról készített közeli képfelvételekből, így ez már egy fontos támpontot jelentett a további földi megfigyelések értelmezéséhez, mert a kutatók a forgási idő esetleges változását szerették volna megfigyelni. A kutatás célja a kisbolygó belső szerkezetére való következtetés volt a forgási periódus időbeli változásának kimutatásával. 

A YORP-hatás

Milyen fizikai folyamat okozhatná a kis égitest forgási periódusának megváltozását? Miért változna meg a kisbolygó tengelykörüli forgásideje, ha nem ütközik bele semmi? Elvégre az Itokawának nincsenek rakétaszerű meghajtást biztosító anyagkiáramlásai; nem halad el nagyobb tömeg közelében, ami befolyásolhatná a forgómozgását; és nem hat rá külső forgatónyomaték sem.

Az Itokawa kisbolygóról 2005-ben közelről készített képek egyike
Az Itokawa kisbolygóról 2005-ben közelről készített képek egyike
Fotó: ESO PR

A válasz a röviden YORP-hatásnak nevezett folyamat. Ilyenkor egy kis égitest felszíne felmelegszik a Nap felőli oldalon, és így délben, kora délután a felszínről kisugárzott elektromágneses hősugárzás rakétaszerű hatást fejt ki. Ez fékezheti vagy gyorsíthatja a tengelykörüli forgást – ez már az égitest geometriájától függ.

A YORP-hatásnak a pályabeli keringésre is hatása lehet, de az Itokawa esetén most a forgó mozgásra gyakorolt hatást vizsgálták. A YORP-effektus elsősorban csak a kis méretű, elnyújtott, szabálytalan alakú égitestekre működik hatásosan – ilyen az Itokawa kisbolygó is.

A Stephen Lowry által vezetett nemzetközi kutatócsoport fotometriai megfigyeléseket végzett az Európai Déli Obszervatórium 3,6 méteres NTT (New Technology Telescope) műszerével az Itokawáról. Ennek célja a forgási periódus változásának kimutatása volt. 

Fél tucat távcső figyelte az Itokawát

Az NTT nagy teleszkópon kívül a megfigyelő csoport még több más távcsővel is megfigyelte az Itokawát:

  • A palomar-hegyi 5 méteres Hale-teleszkóppal; 
  • a Palomar Obszervatórium 1,5 méteres távcsövével;
  • az arizonai Steward Obszervatórium 1,5 méteres és 2,2 méteres teleszkópjaival;
  • a kanári-szigeteki 2,5 méteres Isaac Newton teleszkóppal.

Lowry és munkatársai a megfigyelésekből a forgási periódus csökkenését állapították meg; a forgás évente 0,045 másodperccel rövidül. Ez a korábbi, az égitest belsejére vonatkozó feltételezésekkel nem egyező eredmény.

Lowryék vizsgálatai szerint a most közölt mérés csak egy olyan belső tömegeloszlású test feltételezésével magyarázható, ami az Itokawa kisbolygót két különböző sűrűségű összetevőből állítja elő: egy kisebb méretű, 2,85 g/cm3 sűrűségű részből és egy hosszabb, elnyújtott, 1,75 g/cm3 sűrűségű komponensből.

20140206 itokawa keet darabbol 3-640x400
Fotó: ESO PR

A két eltérő sűrűségű darab összeállásának egy lehetséges módja az, hogy eredetileg egy kettős kisbolygó volt az Itokawa és csak később közelítette meg egymást a két komponens annyira, hogy összetapadtak. 

Ismerd meg, pusztítsd el

Az Itokawa belső szerkezetének megismerésével kapcsolatban most közölt eredmény azért fontos, mert a Földet a jövőben esetleg veszélyeztető kisbolygók elhárítására nagyobb az esély, ha a kis égitestek belső felépítését, szerkezetét jobban megismerjük. Így jobban felkészülhetünk egy esetleges kisbolygó-eltérítésre, vagy megsemmisítésre.