eso2114fi — Valokuvan julkistus — Pasi Nurmi
12.
lokakuuta 2021
Tähtitieteilijät ovat kuvanneet 42 asteroidia, jotka ovat
Marsin ja Jupiterin välisen asteroidivyöhykkeen suurimpia kohteita. Havainnot
on tehty Euroopan eteläisen observatorion Chilessä sijaitsevalla Very Large
Telescope (ESO:n VLT) kaukoputkella. Koskaan aiemmin näin suurta
asteroidien joukkoa ei olla kuvattu yhtä tarkasti. Havainnot ovat paljastaneet,
että kohteiden muodot ovat hyvin vaihtelevia pallomaisesta muodosta koiranluuta
muistuttavaan muotoon. Havainnot auttavat tähtitieteilijöitä selvittämään
aurinkokuntamme asteroidien alkuperää.
 |
| Asteroidit yhteiskuvassa. Kuva ESO. |
Nämä yksityiskohtaiset kuvat 42:sta kohteesta ovat asteroiditutkimuksessa harppaus eteenpäin. Maanpäälliset teleskoopit ovat tehneet tämän mahdolliseksi, ja tutkimus on osaltaan vastannut perimmäiseen kysymykseen elämästä, maailmankaikkeudesta, ja kaikesta [1].
”Vain kolme suurta asteroidivyöhykkeen asteroidia on
tähän mennessä kuvattu erittäin tarkasti: Ceres, Vesta ja Lutetia. Nasan
avaruusluotaimet Dawn ja Rosetta sekä Euroopan avaruusjärjestö ovat vierailleet
näissä kohteissa”, Pierre Vernazza, Laboratoire d'Astrophysique
de Marseillesta Ranskasta, kertoi. Hän on johtanut Astronomy &
Astrophysics -lehdessä tänään julkaistua asteroiditutkimusta. ”ESO-havaintomme
ovat tuottaneet tarkkoja kuvia useista kohteista, joita on yhteensä 42.”
Aikaisempi yksityiskohtaisten asteroidihavaintojen pieni
määrä tarkoitti sitä, että keskeiset ominaisuudet, kuten asteroidien 3D-muoto
tai tiheys, olivat pääsääntöisesti tuntemattomia. Vernazza tutkimusryhmineen
paikkasi vuosien 2017 — 2019 aikana tätä aukkoa tekemällä asteroidivyöhykkeen
suurten asteroidien perusteellisen kartoituksen.
Suurin osa heidän 42:sta kohteestaan on kooltaan suurempia kuin 100 km. Tutkimusryhmä kuvasi erityisesti lähes kaikki asteroidivyöhykkeen asteroidit, jotka ovat suurempia kuin 200 kilometriä, joita 23:sta havaittiin 20. Tutkimusryhmän kaksi suurinta tutkimuskohdetta olivat Ceres ja Vesta, jotka ovat halkaisijaltaan noin 940 ja 520 kilometriä. Kaksi pienintä asteroidia olivat Urania ja Ausonia, joista kumpikin on vain noin 90 kilometriä.
Tutkimusryhmän rekonstruoitua kappaleiden muodot ryhmä
ymmärsi, että havaitut asteroidit voidaan jakaa pääasiassa kahteen luokkaan.
Jotkut ovat lähes täysin pallomaisia, kuten Hygiea ja Ceres, kun taas
toisilla on erikoisempi, ”pitkulainen” muoto. Näiden kiistaton kuningatar on
“koiranluu”-asteroidi Kleopatra.
 |
| Ceres ja Vesta ESOn VLT teleskoopilla kuvattuna. Molempia asteroideja on kuvattu luotaimista, mutta maanpinnalta niiden kuvaaminen on vaikeusasteeltaan selvästi vaativampi. Tällä tarkkuudella asteroideja ei ole aikaisemmin kuvattu ilmakehän läpi. Kuva ESO. |
Yhdistämällä asteroidien muodot ja massat tiimi havaitsi,
että tiheydet vaihtelivat merkittävästi koko otoksessa. Neljän vähiten tiheän
asteroidin, kuten Lambertan ja Sylvian, tiheydet ovat noin 1,3
grammaa kuutiosenttimetrissä, joka vastaa suunnilleen hiilen tiheyttä. Suurimmat
tiheydet, kuten Psychen ja Kalliopen, ovat vastaavasti 3,9 ja 4,4
grammaa kuutiosenttimetrissä, mikä ylittää timantin tiheyden (3,5 grammaa
kuutiosenttimetrissä).
Suuri tiheysero viittaa siihen, että asteroidien koostumus
vaihtelee merkittävästi, mikä antaa tähtitieteilijöille tärkeitä vihjeitä
niiden alkuperästä. ”Havaintomme tukevat voimakkaasti ajatusta, että näiden
kohteiden paikat ovat selvästi muuttuneet niiden muodostumisen jälkeen.
Lyhyesti sanottuna tällainen valtava vaihtelu koostumuksessa voidaan ymmärtää
vain, jos kappaleet ovat peräisin aurinkokunnan eri alueilta”, Josef
Hanuš, Kaarlen yliopistosta Prahasta Tšekistä ja yksi tutkimuksen
tekijöistä, sanoi. Tulokset tukevat erityisesti teoriaa, jonka mukaan vähiten
tiheät asteroidit muodostuivat kaukaisilla alueilla Neptunuksen
kiertoradan ulkopuolella ja siirtyivät sieltä nykyiselle paikalleen.
 |
| Ausonia ja Urania ovat pienimmät nyt kuvatut asteroidit. Kuva ESO. |
Asteroidi havainnot olivat mahdollisia ESO:n VLT-laitteeseen asennetun Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE)-instrumentin herkkyyden ansiosta [2]. ”Aikaisempaa paremman SPHERE:n havaintotarkkuuden ansiosta, ja siitä, että asteroidivyöhykkeen suurien asteroidien muodoista oli aikaisemmin hyvin vähän tietoa, pystyimme merkittävästi edistämään tätä tutkimusalaa”, Laurent Jorda, yksi tutkimuksen kirjoittajista ja myös Laboratoire d'Astrophysique de Marseillesta, sanoi.
Tähtitieteilijät pystyvät havaitsemaan tarkasti vielä
enemmän asteroideja tulevalla ESO:n Erittäin suurella kaukoputkella (ELT),
jota parhaillaan rakennetaan Chilessä ja jonka on määrä aloittaa toimintansa
myöhemmin tällä vuosikymmenellä. ”Tulevat ELT:n havainnot
asteroidivyöhykkeen kohteista mahdollistavat läpimitaltaan 35 — 80 kilometrin
suuruisten asteroidien havaitsemisen niiden sijainnista riippuen. Näissä
voidaan havaita noin 10 — 25 kilometrin kokoisia kraattereita”, Vernazza
sanoi. ”SPHERE:n kaltaisen instrumentin olemassaolo myös ELT:ssä antaisi
meille mahdollisuuden kuvata samanlaisia kohteita jopa kaukaisessa Kuiperin
vyöhykkeessä. Tämä tarkoittaa, että pystymme tutkimaan paljon suuremman joukon
pieniä kappaleita ja niiden geologista historiaa maasta käsin.”
Huomautukset
[1] Douglas Adamsin Linnunradan käsikirja liftareille
kirjassa numero 42 on vastaus ”elämän, maailmankaikkeuden ja kaiken
äärimmäiseen kysymykseen”. Tänään 12. lokakuuta 2021 tulee kuluneeksi
42-vuotta kirjan julkaisusta.
[2] Kaikki havainnot on tehty Zürich IMaging POLarimeter
(ZIMPOL)-laitteella, joka on näkyvillä aallonpituuksilla toimiva
kuvantamispolarimetri ja osa SPHERE-instrumenttia.
Lisätietoa
Tämä tutkimus on esitelty Astronomy & Astrophysics
lehdessä julkaistavassa artikkelissa (https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202141781).
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti