Bu resim, Güneş tarafından ısıtılan asteroid Phaethon’u tasvir ediyor. Asteroidin yüzeyi o kadar ısınır ki, Phaethon’un kayasının içindeki sodyum buharlaşıp uzaya karışabilir, bu da onun bir kuyruklu yıldız gibi parlamasına ve küçük kayalık moloz parçalarını yerinden oynatmasına neden olabilir. Kredi: NASA/JPL-Caltech/IPAC
bu SOHO gözlemevi, parlaklığının ve kuyruğunun toz salımından değil sodyum emisyonundan kaynaklandığını öne sürerek, Geminid meteor yağmuru ile bağlantılı bir ‘kaya kuyruklu yıldızı’ olan Phaethon hakkındaki önceki teorilere meydan okudu. Bu keşif aynı zamanda bazı ‘kuyruklu yıldızların’ kayalık asteroitlere daha çok benzeyebileceğini ima ediyor. Gelecekteki görevler ve vatandaş bilimi girişimleri, bu ilgi çekici nesneyi daha fazla incelemeyi amaçlıyor.
ESA /NASA SOHO gözlemevi, İkizler meteor yağmurunun nasıl doğduğuna dair gizemi yeniden ortaya çıkarabilecek, Phaethon olarak bilinen, Güneş’in eteklerinde gezinen tuhaf ‘kaya kuyruklu yıldızı’ hakkında 14 yıllık düşünceyi alt üst etti.
Her Aralık ayında Geminid meteor yağmuru, gezegenimiz uzayda geniş bir toz bulutunun içinden geçerken Dünya’nın gökyüzünü aydınlatır. Yıllarca bu meteor yağmurunun ana gövdesi bilinmiyordu. Yıllık meteor yağmurlarının çoğu, arkalarında kuyruk şeklinde toz bulutları bırakan kuyruklu yıldızlarla ilişkilendirilir. Ancak İkizler farklıydı: hiçbir ebeveyn bedeni açık değildi.
Phaethon, 1983 yılında ABD/İngiltere/Hollanda ortak IRAS uydusu tarafından keşfedildiğinde, gökbilimciler gizemin çözüldüğünü düşündüler. 5.8 km genişliğindeki bu küçük nesne, İkizler toz bulutununkine çok benzer bir yörüngede Güneş’in etrafında dönüyordu ve Phaethon’un bir kuyruklu yıldız değil de bir asteroit olmasına rağmen, Phaethon’un meteor yağmurunun ana gövdesi olduğuna dair neredeyse kesin bir kanıt sağlıyordu.
Asteroit Phaethon’un SOHO’nun LASCO koronografında farklı filtrelerle çekilmiş görüntülerinin karşılaştırılması. Solda, turuncu filtre, çevreleyen bir bulut ve küçük bir kuyrukla parlayan asteroit Phaethon’u ortaya çıkarıyor. Turuncu filtredeki bu emisyonun parlaklığı, asteroid günberi noktasında Güneş’in yakınından geçerken, asteroitin yüzeyindeki sodyum atomlarının güneş ışığına tepki olarak turuncu bir parıltıyla parladığını gösteriyor. Sağdaki mavi filtre Phaethon’dan hiçbir iz göstermez, bu da yayılan ışığın bu filtrede algılanamaz olduğunu gösterir. Bu görüntüler Mayıs 2022’de çekildi. Phaethon’un her Aralık gece gökyüzünü aydınlatan Geminid meteor yağmurunun ana asteroidi olduğu düşünülüyor. Kredi: ESA/NASA/Qicheng Zhang
524 gün süren Phaethon’un her yörüngesi, Güneş’e alışılmadık derecede yakın bir yaklaşımdan oluşur. 21 milyon km’lik en yakın yaklaşma (günberi) mesafesinde, Phaethon, Güneş’in kör edici parıltısı ile Dünya’daki gözlemevlerinden gizlenmiştir. Bu nedenle, güneş gözlemevleri, asteroitin günberi noktasındaki aşırı aktivitesini incelemek için hayati görüntüler yakalamanın tek yolunu sağlar.
2009’dan bu yana, NASA Güneş Karasal İlişkiler Gözlemevi (STEREO), günberiden birkaç saat sonra asteroitte ani bir parlaklık gözlemledi. Bu yakın yaklaşımda Phaethon’un yüzlerce kilometre uzunluğunda, Güneş’ten uzağa bakan bir kuyruğu da vardır. Başlangıçta bu aktivitenin, asteroitin Güneş’ten geçerken yüzeyinin çatlamasıyla küçük toz taneciklerinin salınmasından kaynaklandığı düşünülüyordu. Bu, Phaethon’un “kaya kuyruklu yıldızı” olarak adlandırılmasına yol açtı.
Şimdi, Mayıs 2022’de kaydedilen SOHO’dan yeni gözlemler, ilk kez, 14 yıllık önceki düşüncenin aksine, bu aktiviteden muhtemelen sodyum atomlarının emisyonunun sorumlu olduğunu gösterdi.
Asteroit Phaethon’un ESA’nın SOHO gözlemevi perspektifinden iki saatlik bir sekansı. Görüntüler, 15 Mayıs 2022’de, asteroidin yörüngesi 21 milyon km uzaklıkta, Güneş’e yaklaştığında çekildi. LASCO koronagrafındaki turuncu filtre, animasyonda daire içine alınmış olan bu asteroidi görüntülemek için kullanıldı. Kredi: ESA/NASA/USNRL/Karl Battams
Qicheng Zhang ve Karl Battams tarafından tasarlanan özel bir gözlem planının bir parçası olarak, uzun pozlamalı, filtrelenmiş görüntüler SOHO’nun Geniş Açı ve Spektrometrik Korograf (LASCO) teleskopu tarafından alındı. LASCO’nun tozu algılayabilen mavi filtresiyle çekilen görüntülerde Phaethon ve kuyruğu yok. Ancak, sodyuma duyarlı turuncu filtrede parlaktır ve sodyum emisyonunun meydana geldiğine dair ikna edici kanıtlar sunar. Emisyona, sodyum atomları Güneş tarafından uyarıldığında ve bir sokak lambasına benzer şekilde turuncu renkte parladığında, flüoresan neden olur.
Çalışmayı yöneten doktora öğrencisi Qicheng Zhang, “Benzersiz gözlem planımız, SOHO verilerinde ilk kez gizemli asteroid Phaethon’u buldu” diyor. “27 yıllık LASCO kamerasının ayırt edici filtreleri, bu gizli sırları ortaya çıkarmak için düzenli gözlem programına özel bir ara vererek kullanıldı. SOHO’nun hazine sandığını kazarak, Phaethon’un 1997 yılına kadar 18 farklı yörüngeden LASCO görüntülerinde göründüğünü gösterdik.”
SOHO’nun LASCO koronagrafı tarafından çekilen bu görüntü dizisi, asteroit Phaethon’u Güneş etrafındaki farklı yörüngeler sırasında günberi noktasında tasvir ediyor. Parlayan asteroit bir bulutla çevrelenmiş ve ardından LASCO’nun turuncu filtresinde parlak bir şekilde parlayan küçük bir kuyruk geliyor. Güneşe tepki olarak sodyumun floresansı bu parlaklaşmaya neden olur.
Bu görüntüler, LASCO’nun Mayıs 2022’de çekilen görüntülerde Phaethon’u başarılı bir şekilde tanımlamasının ardından yeniden incelendi. Olağanüstü sonuçlar, Phaethon’un 20 yıldan uzun bir süredir LASCO tarafından günberi noktasında gözlemlendiğini gösteriyor. Kredi bilgileri: ESA
Phaethon, Güneş’in yakınında sodyum salan tek nesne değil. Merkür gezegeni ayrıca günberiden yaklaşık iki hafta sonra zirveye ulaşan parlak bir sodyum kuyruğu sergiliyor – bu, ortak ESA /JAXA BepiColombo görevi, Merkür çevresindeki yörüngede bir kez araştıracak. STEREO H1-1 heliosferik görüntüleyiciden Merkür’ün sodyum kuyruğunun gözlemleri, Zhang’ın teorisini desteklemek için Phaethon’dan gelen bu emisyonu incelemek için standart bir lamba gibi bir kalibrasyon standardı olarak kullanıldı.
SOHO, kuyruklu yıldızlar olarak sınıflandırılan ve Güneş’e çok yaklaştıklarında parlıyormuş gibi görünen buzlu cisimler olarak sınıflandırılan yüzlerce küçük Güneş’i süpüren nesne gözlemledi. Bunları Phaethon gibi geçici olarak parlayan asteroitlerden ayırt etmek zor olabilir. Bununla birlikte, bu çalışmada tespit edilen sodyum, SOHO tarafından keşfedilen sözde kuyruklu yıldızların belki de Phaethon’a benzeyen kayalık asteroitler gibi olma ihtimalini ortaya çıkardı.
Bu bileşik görüntü, ESA/NASA SOHO gözlemevinde LASCO koronagrafı tarafından gözlemlenen en parlak kuyruklu yıldızlardan bazılarının bir koleksiyonunu göstermektedir. Bu kuyruklu yıldızların neredeyse tamamı, Sungrazer projesinde yer alan vatandaş bilim adamları tarafından keşfedildi. LASCO görüntülerini inceleyerek herkes yeni kuyruklu yıldızları bildirebilir ve yeni keşifler yapabilir.
LASCO, Güneş’in korona olarak bilinen dış atmosferini incelese de, aynı zamanda güçlü bir kuyruklu yıldız avcısıdır. SOHO, 26 yıllık faaliyet süresi boyunca 4500’den fazla kuyruklu yıldız gözlemleyerek tarihteki en başarılı kuyruklu yıldız avcısı oldu. Kredi: ESA/NASA/R. Pickard
Bu çalışma, boyutları kum tanelerinden bezelye boyutuna kadar değişen Geminid göktaşlarını oluşturmuş olabilecek olaylara daha fazla ışık tutuyor. Yüzeydeki sodyum aktivitesi bu parçacıkları kaldırmak ve akıntıya katkıda bulunmak için yeterli değildir. Bunun yerine, muhtemelen iki bin yıldan fazla bir süre önce Phaethon’un gözlemlenmemiş ve bilinmeyen bir bozulmasının duşu yarattığı varsayılıyor.
Bugün gözlemlenen parlaklaşmaya katkıda bulunan taze uçucu sodyum katmanları, başka bir kütle kaybı olayının Phaethon’da daha yakın bir zamanda, belki de 1000 yıldan daha kısa bir süre önce yeniden ortaya çıkmış olabileceğini düşündürmektedir. Bu nedenle, Geminid meteoroidlerinin kesin kökeni, Phaethon’u inceleyerek daha iyi anlaşılabilir.
Kendine özgü etkinliği ve gizemli tarihi nedeniyle Phaethon’a büyük ilgi var, bu da onu yakın gelecekte yapılacak çalışmaların temel ve ilgi çekici bir kaynağı haline getiriyor. Bu nedenle JAXA, 2028’de Phaethon’un yüzeyini görüntülemek ve geçmişi hakkında daha fazlasını ortaya çıkarmak için DESTINY+ adlı bir uçuş görevi göndermeye hazırlanıyor.
Gelecekteki görevlere ek olarak, yurttaş bilim insanları SOHO’yu kullanarak yeni keşiflerin ortaya çıkarılmasında üzerlerine düşeni yapabilirler. SOHO görüntülerinde, çoğunluğu Sungrazer Projesi’nin yardımıyla olmak üzere, 4500’den fazla Güneş-süpürgelik nesnesi tanımlanmıştır. Vatandaş bilim adamı ‘kuyruklu yıldız avcıları’, yeni nesneleri belirlemek için SOHO ve STEREO verilerini inceleyebilir.
Hem LASCO’nun hem de Sungrazer projesinin baş araştırmacısı Karl Battams şöyle açıklıyor: “Hâlâ ayrıntılı analiz bekleyen devasa bir keşif kataloğuyla SOHO, tarihin en önde gelen kuyruklu yıldız avcısı. Hem SOHO hem de STEREO, Güneş’e son derece yakın olan nesneleri rutin olarak gözlemleyebilmek için benzersiz bir şekilde yerleştirilmiştir. Asteroit ve kuyruklu yıldız çalışmalarının geleceği, bunlar ve bu dinamik nesneler hakkında daha fazla şey ortaya çıkarmamıza yardımcı olacak gelecekteki karşılaşma görevleri sayesinde parlak.”
ESA’nın SOHO proje bilimcisi Bernhard Fleck, “1995’teki lansmanından bu yana, SOHO ve araçları, görevi birincil hedefi olan Güneş’e ek olarak asteroitleri ve kuyruklu yıldızları incelemek için farklı şekillerde kullanarak heyecan verici bilim sunmaya devam ediyor” diye ekliyor.
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için bkz. Asteroid’in Kuyruklu Yıldıza Benzeyen Kuyruğu Tozdan Oluşmamıştır.
Referans: “Sodium Brightening of (3200) Phaethon near Perihelion”, yazan Qicheng Zhang, Karl Battams, Quanzhi Ye, Matthew M. Knight ve Carl A. Schmidt, 25 Nisan 2023, Gezegen Bilimi Dergisi.
DOI: 10.3847/PSJ/acc866