Nowa zagadka dotycząca aktywnej planetoidy Phaethon

Wizja artystyczna spolaryzowanego światła odbitego od zbliżającej się do Ziemi planetoidy Phaethon. Planetoida będzie badana w ramach misji DESTINY. Źródło: NAOJ

Opierając się na wynikach nowych badań wskazujących jak bliska Ziemi planetoida Phaethon odbija światło padające na nią pod różnymi kątami, naukowcy twierdzą, że jej powierzchnia może odbijać mniej światła niż wcześniej uważano. To ekscytująca tajemnica dla niedawno zatwierdzonej misji DESTINY+, w ramach której planetoida będzie badana przez przelatującą w jej pobliżu sondę.

Sposób w jaki obiekt odbija światło zależy nie tylko od samego albedo, ale także od kąta pod jakim pada na niego światło. Jednym z interesujących aspektów jest badanie zmian polaryzacji światła słonecznego odbitego od planetoidy w zależności od kąta jego padania.

Międzynarodowy zespół, w skład którego wchodzą astronomowie z National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), Seoul National University, Chiba Institute of Technology oraz innych instytutów, wykorzystał 1,6-metrowy Teleskop Pirka w Obserwatorium Nayoro na wyspie Hokkaido do obserwowania planetoidy (3200) Phaethon. Naukowcy badali zmiany polaryzacji odbijanego od niej światła pod wieloma różnymi kątami. Wyniki badań wskazują, że pod pewnymi kątami światło odbite od Phaethona jest najbardziej spolaryzowanym światłem obserwowanym na jakimkolwiek małym obiekcie Układu Słonecznego.

Odkryta w 1983 roku planetoida Phaethon uważana jest za obiekt macierzysty odpowiadający za rój meteorów Geminidy. Większość obiektów macierzystych związanych z rojami meteorów to komety, ale Phaethon nie wykazuje typowej aktywności kometarnej. Zamiast tego, jest to aktywna planetoida, na której obserwowano uwalnianie pyłu. Charakteryzuje się ona także zaskakująco niebieską bara. Fakt, że  odbite od niej światło jest silnie spolaryzowane stanowi jeszcze jedną zagadkę dotyczącą tej osobliwej planetoidy.

Jednym z możliwych wyjaśnień silnej polaryzacji może być ciemniejsza niż się spodziewano powierzchnia Phaethona. Powierzchnie planetoid zazwyczaj pokryte są luźnym gruzem. Gdy światło odbite przez poszarpaną krawędź uderza w inny fragment powierzchni i jest odbijane ponownie zanim jeszcze dotrze do obserwatora, rozpraszanie tego typu zazwyczaj psuje polaryzację. Dr Ito z NAOJ, lider grupy badawczej wyjaśnia „jeżeli albedo jest niższe niż wcześniej uważaliśmy, oznacza to spadek wydajności rozpraszania, przez co wychodzi na to, że dominuje tutaj silnie spolaryzowane światło, które odbite zostało od powierzchni tylko raz”.

Inne procesy, które mogłyby obniżać wydajność rozpraszania, obejmują możliwość, że gruz pokrywający powierzchnię Phaethona może składać się z większych ziaren, lub materia, z której jest zbudowany może być bardziej porowaty. Jednym z mechanizmów, które mogłyby tłumaczyć większe ziarna jest spiekanie. Powierzchnia Phaethona może być rozgrzewana nawet do 1000 stopni Celsjusza podczas bliskich przejść w pobliżu Słońca. Tak wysokie temperatury mogą oznaczać spiekanie powierzchni planetoidy prowadzące do powstania większych ziaren.

Sonda DESTINY+, której start zaplanowano na 2022 rok, wykona zdjęcia Phaethona podczas bliskiego przelotu w pobliżu planetoidy, w celu lepszego scharakteryzowania geologii jej powierzchni.

Wyniki obserwacji opublikowano w periodyku Nature Communications z 27 czerwca 2018 roku.

Źródło: NAOJ