lauantai 28. lokakuuta 2017

Tähtienvälisen avaruuden asteroidi?

Asteroidi A/2017 U1 kuvattuna Tenagra observatoriossa
 Arizonassa. Kuvien väli on 9 minuuttia. 
Kuva Paulo Holvorcem & Michael Schwartz .
Lokakuun 18. päivänä PanSTARSS 1 teleskooppi[1] valokuvasi pienen ja himmeän kohteen, joka sai tunnuksekseen C/2017 U1. Kirkkautta kohteella oli noin 20m. Ratalaskelmat osoittavat kohteen ohittaneen Auringon vain 37 600 000 km etäisyydeltä, siis lähempää kuin mitä Merkurius on. Ohitus oli tapahtunut syyskuun 9. päivänä. Kokoa kappaleella laskettiin olevan noin 160 metriä ja nopeutta perihelin aikaan 87,8 km/s[4].

Lokakuun 14. päivänä kappale oli lähimmillään maapalloa. Etäisyyttä oli silloin noin 24 000 000 km. Karen Meech Havaijin yliopistosta onnistui valokuvaamaan sen VLT-teleskoopilla ja kuvissa se näytti aivan tähtimäiseltä kohteelta. Kuvien perusteella se ei siis ollutkaan komeetta (joka oli ensimmäinen oletus kohteen luonteesta ja se näkyi myös sille annetusta tunnuksesta), vaan asteroidi. Niinpä kohteen tunnus muutettiin[2] muotoon A/2017 U1.

Kaksi tähtitieteilijää[3] onnistui saamaan kohteesta spektrin. Molempien tutkimusten mukaan asteroidi oli hieman punertava mutta muutoin se ei poikennut muista asteroideista nimeksikään.
Asteroidin rata oli poikkeuksellinen, vaikkakaan ei aivan ainutlaatuinen. Se lähestyi aurinkokunnan sisäosaa 122 asteen kulmassa maapallon ratatasosta. Radan eksentrisyys oli suuri (1,1922 ± 0.00268), joten se oli ilmi selvästi hyperbolisella radalla. Rata on erittäin poikkeuksellinen, sillä aikaisemmin tunnetaan vain yksi tapaus kappaleesta, jonka radan eksentrisyys on ollut suurempi kuin 1. Kyse oli silloin komeetta C/1980 E1. Bowell, jonka eksentrisyys oli 1,05. Suuri eksentrisyys komeetalle selittyi kuitenkin sillä, että se oli saanut hieman lisäenergiaa Jupiterin lähiohituksesta. Komeetta ohitti Jupiterin vain 0,23 au:n (noin 35 000 000 km) etäisyydeltä.

Asteroidin rataa laskettaessa taaksepäin havaittiin, että se oli lähestynyt aurinkokuntaa nopeudella 26 km/s. Vaikka vauhti tuntuu huikealta, kappaleelta olisi kulunut yhden valovuoden mittaisen matkana kulkemiseen noin 12 000 vuotta. Asteroidi näytti tuleen nykyisen Lyyran tähdistön suunnasta ja vain noin 4,5° etäisyydeltä Vega-tähdestä. Vega on noin 25 valovuoden etäisyydellä, joten tältä etäisyydeltä asteroidi olisi matkannut noin 300 000 vuotta. Aika on kuitenkin sen verran pitkä, että kun otetaan huomioon Vegan ominaisliike Linnunradassa, tähti ei ole ollut lähelläkään sitä paikkaa mistä asteroidin on tullut.


Video asteroidin radasta aurinkokunnassa. (Katso kokoruututilassa!)


Aurinkokuntamme liikkuu noin 20 km/s nopeudella Linnunradassamme Herkuleen tähdistön suuntaan (apeksi). Suunta on noin 6° asteroidin tulosuunnasta. Todennäköisyyksiä laskettaessa suunta (apeksi) on juuri se mistä kaikkein todennäköisimmin pitäisi kohdata tähtienvälisen avaruuden kohteita. Havainto näyttää sopivan laskemiin, mutta mitään tilastoa emme yhdestä tapauksesta voi muodostaa, sillä se voi olla täysin sattumaakin.

Olipa asteroidin alkuperä mikä tahansa, se näyttää tulleen tähtienvälisestä avaruudesta ja sinne se myös palaa, joskin sen rata ja kulkusuunta voimakkaasti muuttuneena. Se poistuu aurinkokunnastamme lähes planeettojen ratatason suuntaan.

Katso myös Nasa video aiheesta



Huomautukset

[1] Haleakala Maui, Havaiji.

[2] Avaruudesta havaittujen kappaleiden tunnukset antaa ja ylläpitää Minor Planets Center (MPC), kts. Minor Planet Electronic Circular MPEC 2017-U183.

[3] Alan Fitzsimmons Belfastin yliopistosta käytti La Palmalla olevaa (Ø 4,2 m) William Herschel -teleskooppia ja Joe Masiero Jet Propulsion laboratoriosta käytti (Ø 5 m) Hale-teleskooppia.


[4] Tähtienvälisestä avaruudesta tulevan kappaleen vauhti kiihtyy, kun se vajoaa aurinkokunnan sisäosiin. Tällöin Auringon muodostaman gravitaatiokentän potentiaalienergia muuttuu kineettiseksi energiaksi (vauhdiksi). Tällä nopeudella asteroidin vauhti (87,8 km/s) oli suurempi kuin aurinkokunnasta poistumiseen tarvittava pakonopeus (84,03 km/s) perihelietäisyydellä Auringosta. Nopeuksien erotus saattaa tuntua pieneltä, mutta se selittyy asteroidin radan ja Aurinkokunnan geometrialla ja suhteellisilla liikkeillä.