Jak nová metodika přepisuje knihu stáří pro asteroidy

Vědci z Cornell University vyvinuli novou metodu pro odhad stáří asteroidů pomocí dynamiky; demonstrují tento přístup na asteroidu Selam, jehož stáří bylo zjištěno kolem 2-3 milionů let. Asteroid objevený loni v listopadu je ve skutečnosti batole Sluneční soustavy, jak odhaduje pomocí nových statistických výpočtů výzkumný tým vedený Cornell University.

Tým odvodil věk planetky Selam, „měsíce“ kroužícího kolem malého asteroidu Dinkinesh v hlavním pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem, pouze na základě dynamiky nebo toho, jak se dvojice pohybuje ve vesmíru. Jejich výpočet souhlasí s výpočtem z mise Lucy založeném na analýze povrchových kráterů, což je tradičnější metoda pro datování asteroidů.

Výhody nové metody

Nová metoda tuto práci doplňuje a má některé výhody: Nevyžaduje drahou kosmickou sondu k pořizování detailních snímků; mohla by být přesnější v případech, kdy povrchy asteroidů prošly nedávnými změnami; a lze je aplikovat na sekundární tělesa v desítkách dalších známých binárních systémů, které tvoří 15 % blízkozemních asteroidů, jak uvedli vědci.

„Určení stáří asteroidů je důležité pro jejich pochopení a tento je pozoruhodně mladý ve srovnání se stářím Sluneční soustavy, což znamená, že vznikl poměrně nedávno,“ řekl Colby Merrill, doktorand v oboru leteckého inženýrství. „Zjištění věku tohoto jediného tělesa nám může pomoci pochopit populaci planetek jako celek.“

Jedinečné vlastnosti a budoucí aplikace

Colby Merrill, odborník na dynamiku, který byl součástí mise NASA s názvem Double Asteroid Redirection Test (DART), bedlivě sledoval, když kosmická sonda Lucy 1. listopadu 2023 prolétla kolem planetky Dinkinesh a nečekaně našla měsíček později pojmenovaný Selam. Ukázalo se, že to je „mimořádně unikátní a složité těleso,“ řekl Merrill – takzvaná „kontaktní dvojplanetka“ sestávající ze dvou laloků, které jsou v podstatě hromady suti slepené k sobě; a první svého druhu, která byla pozorována obíhající kolem jiného asteroidu.

Binární asteroidy jsou dynamicky složité a fascinující objekty, které jsou zapojeny do jakéhosi přetahování lanem, uvedli vědci. Gravitace působící na objekty způsobuje jejich fyzické vyboulení a má za následek příliv a odliv, který pomalu snižuje energii systému. Mezitím sluneční záření také mění energii binárního systému s efektem nazývaným efekt Binary Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack (BYORP). Nakonec systém dosáhne rovnováhy, kdy jsou slapy a BYORP stejně silné – nastala patová situace v přetahování lanem.

Za předpokladu, že tyto síly byly v rovnováze a po zapojení dat o asteroidech veřejně sdílených misí Lucy, výzkumníci vypočítali, jak dlouho by trvalo, než by Selam dosáhl svého současného stavu poté, co se zformoval z povrchového materiálu vyvrženého rychle rotujícím asteroidem Dinkinesh. Tým astronomů uvedl, že se zlepšil na již existující rovnice, které předpokládaly, že obě tělesa jsou stejně hustá. Provedením zhruba 1 milionu výpočtů s různými parametry poskytly výsledky střední věk měsíčku Selam 2-3 miliony let, přičemž 2 miliony byly nejpravděpodobnějším výsledkem.

Výzkumníci doufají, že použijí svou novou metodu stárnutí i na další binární systémy, kde byla dynamika dobře charakterizována, a to i bez blízkých průletů.

„Použitá v tandemu s počítáním kráterů by tato metoda mohla pomoci lépe vymezit stáří systémů,“ řekla Alexia Kubasová, doktorandka v oboru astronomie a vesmírných věd a spoluautorka článku. „Pokud použijeme dvě metody a ty spolu souhlasí, můžeme si být jistější, že dostáváme smysluplný věk, který popisuje současný stav systému.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/how-a-new-methodology-rewrites-the-age-book-for-asteroids/

autor: František Martinek