Hubble obserwuje rzadką aktywną planetoidę

Dzięki niesamowitej współpracy, w ramach której połączono dane z teleskopów naziemnych, przeglądów całego nieba oraz kosmicznych teleskopów, w tym także Kosmicznego Teleskopu Hubble’a – udało się zaobserwować rzadką, rozpadającą się planetoidę 6478 Gault.

Wyraźne zdjęcia wykonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a dostarczyły naukowcom nowych informacji o nietypowej przeszłości planetoidy Gault. Obiekt o o szerokości od 4 do 9 kilometrów posiada dwa wąskie, przypominające komety, ogony odłamków, które mówią nam, że planetoida ulega powolnemu rozpadowi. Każdy z ogonów stanowi dowód aktywnego procesu, który uwalnia materię w przestrzeń kosmiczną.

Planetoida Gault została odkryta w 1988 roku. Niemniejj jednak, obserwacje dwóch ogonów odłamków stanowią pierwszy dowód niestabilności planetoidy. Owa planetoida jest jedną z zaledwie kilku planetoid obserwowanych w trakcie procesu dezintegracji wskutek mechanizmu YORP. Gdy światło słoneczne ogrzewa planetoidę, podczerwone promieniowanie uciekające z jej ogrzanej powierzchni odprowadza z niej zarówno ciepło jak i pęd. To powoduje powstanie niewielkiej siły, która sprawia, że planetoida zaczyna rotować coraz szybciej. Gdy ta siła odśrodkowa z czasem jest większa od grawitacji, planetoida staje się niestabilna. Osuwiska na powierzchni obiektu uwalniają gruz i pył w przestrzeń kosmiczną, które tworzą ogon odłamków taki jak widać na zdjęciach planetoidy Gault.

“Takie procesy autodestrukcyjne należą do rzadkości” tłumaczy Olivier Halnaut (ESO, NIemcy). “Aktywne i niestabilne planetoidy takie jak Gault są dopiero teraz odkrywane w ramach ogromnych przeglądów całego nieba, co oznacza, że planetoidy takie jak ta, nie mogą już uchodzić naszej uwadze”.

Astronomowie szacują, że wśród 800 00 znanych planetoid w Pasie Planetoid między orbitami Marsa i Jowisza, destrukcji wskutek mechanizmu YORP ulega średnio jedna planetoida rocznie. Bezpośrednie obserwacje takiej aktywności za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a dostarczyły astronomom szczególnej okazji do badania składu chemicznego planetoid. Analizując materię uwalnianą przez te niestabilne planetoidy w przestrzeń kosmiczną, astronomowie mogą dowiedzieć się nieco więcej o historii procesów powstawania planet na wczesnych etapach historii Układu Słonecznego.

Zrozumienie natury tego aktywnego, rozpadającego się obiektu jest efektem współpracy badaczy i instrumentów z całego świata. Ogon odłamków podążający za planetoidą został po raz pierwszy zarejestrowany przez teleskopy Uniwersytetu Hawajskiego 5 stycznia 2019 roku. Po przejrzeniu archiwalnych danych z przeglądów ATLAS oraz UH/NASA Pan-STARRS, odkryto, że silniejszy ogon odłamków od tego obiektu obserwowany był już w grudniu 2018 roku. Wkrótce potem, w styczniu 2019 roku, drugi, krótszy ogon został dostrzeżony przez inne teleskopy, w tym teleskopy Isaac Newton, William Herschel oraz ESA OGS na Teneryfie; Himalayan Chandra Telescope w Indiach oraz CFHT na Hawajach. Późniejsza analiza tych obserwacji wskazuje, że oba zdarzenia, które wyemitowały te ogony odłamków zaszły między 28 października i 30 grudnia 2018 roku. Ogony będą widoczne tylko przez kilka miesięcy, a później tworzący je pył rozejdzie się w przestrzeni międzyplanetarnej.

Planetoida 6478 Gault widoczna w obiektywie Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Planetoida znajduje się 344 miliony kilometrów od Ziemi, między orbitami Marsa i Jowisza.

Następnie wykonano dalsze obserwacje za pomocą teleskopów naziemnych. Dane wykorzystano do wydedukowania trwającego dwie godziny okresu rotacji planetoidy, który zbliżony jest do krytycznej prędkości, przy której materia zaczyna się osuwać po powierzchni planetoidy przed tym jak odpłynie w przestrzeń kosmiczną.

“Gault jest najlepszym przykładem szybkiego rotatora tuż na krawędzi dwóch godzin” tłumaczy główny autor Jan Kleyna. “Planetoida ta mogła znajdować się na granicy niestabilności przez ostatnie 10 milionów lat. Nawet niewielkie zakłócenie, takie jak uderzenie niewielkiego kamyka w powierzchnie, mogło spowodować ostatnie rozbłyski i powstanie ogonów”.

Wysoka rozdzielczość Hubble;a dostarczyła naukowcom cennych szczegółów dotyczących aktywności planetoidy. Niewielka szerokość ogonów wskazuje, że tworzące je materia była uwalniana w krótkich epizodach trwających od kilku godzin do kilku dni. Brak nadmiaru pyłu w bezpośrednim otoczeniu planetoidy wskazuje, że aktywność nie była spowodowana zderzeniem z innym masywnym obiektem. Badacze mają nadzieję, że dalsze obserwacje dostarczą im jeszcze więcej informacji o tym rzadkim i osobliwym obiekcie.

Wyniki badań zaakceptowano do publikacji w periodyku The Astrophysical Journal Letters.

Źródło: STScI

Author: Radek Kosarzycki

Niedoszły astronom. Prawie filolog. Aspołeczny popularyzator nauki. Kulturalny cham.