Ohon asteroidu podobný kometě není z prachu

Už nějakou dobu víme, že asteroid 3200 Phaethon se chová jako kometa. Když je blízko Slunce, zjasňuje se a tvoří ohon a je zdrojem každoročního meteorického roje Geminid, i když za většinu meteorických rojů jsou zodpovědné komety. Vědci označovali Phaethonovo chování podobné kometě jako důsledek prachu unikajícího z asteroidu, když je zahřátý Sluncem. Nová studie využívající dvě sluneční observatoře NASA však odhaluje, že Phaethonův ohon není vůbec zaprášený, ale je ve skutečnosti tvořen plynným sodíkem.

„Naše analýza ukazuje, že aktivitu podobnou kometě nelze u Phaethonu vysvětlit žádným druhem prachu,“ řekl doktorand Kalifornského technologického institutu Qicheng Zhang, který je hlavním autorem článku publikovaného v Planetary Science Journal.

Asteroidy, které jsou většinou kamenné, obvykle netvoří ohony, když se přiblíží ke Slunci. Komety jsou však směsí ledu a horniny a obvykle ohony tvoří, když Slunce odpařuje jejich led, uvolňuje materiál z jejich povrchů a zanechává na jejich drahách významnou stopu. Když Země projde proudem těchto trosek, kometární úlomky shoří v naší atmosféře a vytvoří roj „padajících hvězd“ – meteorický roj.

Poté, co astronomové v roce 1983 objevili Phaethon, zjistili, že dráha asteroidu odpovídá dráze meteorického roje Geminid. To ukazovalo na Phaethon jako na zdroj každoročního meteorického roje, i když Phaethon byl asteroid a ne kometa.

V roce 2009 zaznamenala observatoř NASA Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) krátký ohon táhnoucí se za Phaethonem, když asteroid dosáhl svého nejbližšího bodu dráhy vůči Slunci (neboli perihelia) na své 524denní oběžné dráze. Běžné dalekohledy ohon předtím neviděly, protože se tvoří pouze tehdy, když je Phaethon příliš blízko Slunce, než aby jej bylo možné pozorovat, s výjimkou slunečních observatoří. Observatoř STEREO také viděla, jak se Phaethonův ohon vyvíjel při pozdějších přiblížení ke Slunci v letech 2012 a 2016. Vzhled ohonu podporoval myšlenku, že prach unikal z povrchu asteroidu, když byl zahříván Sluncem.

V roce 2018 však další sluneční mise zobrazila část stopy úlomků Geminid a našla překvapení. Pozorování ze sondy Parker Solar Probe ukázala, že stopa obsahovala mnohem více materiálu, než by mohl Phaethon uvolnit během svých blízkých přiblížení ke Slunci.

Zhangův tým přemýšlel, zda za chováním Phaethonovy komety není něco jiného než prach. „Komety často brilantně září emisemi sodíku, když jsou velmi blízko Slunce, takže jsme měli podezření, že sodík by také mohl hrát klíčovou roli při zjasňování Phaethonu,“ řekl Zhang.

Dřívější studie založená na modelech a laboratorních testech naznačila, že intenzivní teplo Slunce během blízkých přiblížení Phaethonu ke Slunci by skutečně mohlo vypařovat sodík z asteroidu a řídit aktivitu podobnou kometě.

V naději, že zjistí, z čeho je ohon skutečně vytvořen, jej Zhang znovu hledal během Phaethonova nejnovějšího perihélia v roce 2022. Použil kosmickou sondu Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) – společnou misi NASA a Evropské vesmírné agentury (ESA) – která je vybavena barevnými filtry, které dokážou detekovat sodík a prach. Zhangův tým také prohledal archivní snímky ze STEREO a SOHO a našel ohon během 18 blízkých přiblížení Phaethonu ke Slunci v letech 1997 až 2022.

Při pozorováních SOHO se ohon asteroidu jevil jasný ve filtru, který detekuje sodík, ale neobjevil se ve filtru, který detekuje prach. Navíc tvar chvostu a způsob, jakým se zjasnil, když Phaethon míjel Slunce, přesně odpovídal tomu, co by vědci očekávali, kdyby byl tvořen sodíkem, ale nikoli, pokud by jej tvořil prach. Tento důkaz naznačuje, že Phaethonův ohon je skutečně tvořen sodíkem, nikoliv prachem.

„Nejenže máme opravdu skvělý výsledek, který tak trochu převrací 14 let staré úvahy o dobře prozkoumaném objektu,“ řekl člen týmu Karl Battams z Naval Research Laboratory, „ale také jsme to udělali pomocí dat ze dvou slunečních kosmických sond – SOHO a STEREO – které vůbec nebyly určeny ke studiu jevů jako je tento.“

Zhang a jeho kolegové si nyní kladou otázku, zda některé komety objevené SOHO – a vědci studujícími snímky SOHO v rámci projektu Sungrazer – vůbec nejsou komety. „Mnoho z těch dalších ´komet´ v blízkosti Slunce také nemusí být ´komety´ v obvyklém smyslu pro ledové těleso, ale mohou to být skalnaté asteroidy jako Phaethon rozžhavené Sluncem,“ vysvětlil Zhang.

Přesto zůstává jedna důležitá otázka: Pokud Phaethon nevyvrhuje mnoho prachu, jak asteroid dodává materiál pro meteorický roj Geminid, který vidíme každý prosinec? Zhangův tým má podezření, že nějaký druh rušivé události před několika tisíci lety – možná kus asteroidu, který se rozpadl – způsobil, že Phaethon vyvrhl miliardu tun materiálu, který podle odhadů tvoří proud trosek Geminid. Ale co to bylo za událost, zůstává záhadou.

Další odpovědi může přinést nadcházející mise Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) s názvem DESTINY+ (zkratka pro Demonstration and Experiment of Space Technology for Interplanetary Voyage Phaethon fLyby and dUst Science). Koncem tohoto desetiletí se očekává, že sonda  proletí kolem Phaethonu, zobrazí jeho skalnatý povrch a bude studovat veškerý prach, který by se mohl vyskytovat kolem tohoto záhadného asteroidu.

Zdroj: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/sun/asteroid-s-comet-like-tail-is-not-made-of-dust-solar-observatories-reveal

autor: František Martinek