Bereits 2010 entdeckten Astronomen einen Asteroiden, der aufgrund einer Frontalkollision mit einem anderen Asteroiden auseinanderbrach. Aber jetzt haben sie einen Asteroiden auseinander brechen sehen - ohne dass eine kürzliche Kollision erforderlich war.
Asteroid P / 2013 R3 scheint im Weltraum zusammenzubrechen, und Astronomen, die das Hubble-Weltraumteleskop verwendeten, sahen kürzlich, wie der Asteroid in bis zu 10 kleinere Teile zerbrach. Die beste Erklärung für das Auseinanderbrechen ist der Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack-Effekt (YORP), ein subtiler Effekt des Sonnenlichts, der die Rotationsrate des Asteroiden verändern und im Grunde dazu führen kann, dass sich ein Asteroid vom Typ Rubbly auseinander dreht.
"Das ist wirklich bizarr zu beobachten - so etwas haben wir noch nie gesehen", sagte Co-Autorin Jessica Agarwal vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Deutschland. "Die Trennung könnte viele verschiedene Ursachen haben, aber die Hubble-Beobachtungen sind so detailliert, dass wir den verantwortlichen Prozess genau bestimmen können."
Astronomen bemerkten diesen Asteroiden zum ersten Mal am 15. September 2013 und er erschien als seltsames, verschwommen aussehendes Objekt, wie es von den Himmelsvermessungsteleskopen Catalina und Pan-STARRS gesehen wurde. Eine Follow-up-Beobachtung am 1. Oktober mit dem W.M. Das Keck-Teleskop auf Hawaiis Mauna Kea enthüllte drei sich gemeinsam bewegende Körper, die in eine staubige Hülle eingebettet waren, die fast den Durchmesser der Erde hat.
Am 29. Oktober 2013 benutzten Astronomen das Hubble-Weltraumteleskop, um das Objekt zu beobachten, und sahen, dass es tatsächlich 10 eingebettete Objekte mit jeweils kometenartigen Staubschwänzen gab. Die vier größten Felsbrocken haben einen Radius von bis zu 200 Metern und sind etwa doppelt so lang wie ein Fußballfeld.
Die Hubble-Daten zeigten, dass die Fragmente mit einer gemächlichen Geschwindigkeit von 1,6 km / h (eine Meile pro Stunde) voneinander wegdriften, was langsamer wäre als ein flanierender Mensch.
"Es ist ziemlich erstaunlich zu sehen, wie dieser Stein vor unseren Augen auseinander fällt", sagte David Jewitt vom UCLA-Institut für Physik und Astronomie, der die Untersuchung leitete.
Die Langsamkeit der Geschwindigkeit, mit der die Teile auseinanderfallen, macht es unwahrscheinlich, dass sich der Asteroid aufgrund einer Kollision auflöst. Das wäre augenblicklich und gewalttätig, wenn sich die Teile mit viel höheren Geschwindigkeiten voneinander entfernen würden.
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Jewitt sagte auch, dass der Asteroid aufgrund des Drucks der Erwärmung und Verdampfung des inneren Eises nicht ungeklebt wird, wie es Kometen tun, wenn sie sich der Sonne nähern. Der Asteroid ist zu kalt, als dass das Eis ihn signifikant sublimieren könnte, und er hat vermutlich für einen Großteil seines Lebens seine Entfernung von fast 480 Millionen km (300 Millionen Meilen) von der Sonne beibehalten.
Jewitt beschrieb den YORP-Drehmomenteffekt als Trauben an einem Stiel, die aufgrund der Zentrifugalkraft eines ungewöhnlich geformten Asteroiden beim Beschleunigen sanft auseinandergezogen werden. Dieser Effekt tritt auf, wenn Sonnenlicht von einem Körper absorbiert und dann als Wärme wieder abgegeben wird. Wenn die Form des emittierenden Körpers nicht perfekt regelmäßig ist, wird von einigen Regionen mehr Wärme abgegeben als von anderen. Dies erzeugt ein kleines Ungleichgewicht, das ein kleines, aber konstantes Drehmoment auf den Körper verursacht, das seine Schleudergeschwindigkeit ändert. Dieser Effekt wird von Wissenschaftlern seit mehreren Jahren diskutiert, aber bisher nie zuverlässig beobachtet.
Damit die Trennung stattfinden kann, muss P / 2013 R3 ein schwaches, gebrochenes Inneres haben, wahrscheinlich als Ergebnis früherer, aber uralter Kollisionen mit anderen Asteroiden. Tatsächlich wird angenommen, dass die meisten kleinen Asteroiden auf diese Weise schwer beschädigt wurden, was ihnen eine interne Struktur mit „Trümmerhaufen“ verleiht. P / 2013 R3 selbst ist wahrscheinlich das Produkt der Kollisionszerstörung eines größeren Körpers in den letzten Milliarden Jahren.
Mit Hubbles jüngster Entdeckung eines anderen aktiven Asteroiden, der sechs Schwänze ausstößt (P / 2013 P5), sehen Astronomen mehr Indizien dafür, dass der Druck des Sonnenlichts die Hauptkraft sein kann, die kleine Asteroiden (mit einem Durchmesser von weniger als einer Meile) im Solar auflöst System.
Die Überreste des Asteroiden, deren Gewicht auf 200.000 Tonnen geschätzt wird, werden in Zukunft eine reichhaltige Quelle für Meteoroiden darstellen, sagte Jewitt. Die meisten werden irgendwann in die Sonne stürzen, aber eines Tages könnte ein kleiner Teil der Trümmer in die Erdatmosphäre gelangen und als Meteore über den Himmel lodern, sagte er.
Die Entdeckung wird online am 6. März in Astrophysical Journal Letters veröffentlicht. Einen Vorabdruck des Papiers finden Sie hier.
Quellen: UCLA, Hubble ESA
