Araştırma ekibi asteroit Phaethon’un bileşimini anlatıyor

Çapı beş kilometre olan asteroit Phaethon uzun süredir araştırmacıların kafasını karıştırıyordu. Asteroit yörüngesi sırasında Güneş’in en yakınından geçtiğinde birkaç gün boyunca kuyruklu yıldız benzeri bir kuyruk görülebiliyor.

Ancak kuyruklu yıldızların kuyrukları genellikle buz ve karbondioksitin buharlaşmasıyla oluşuyor ve bu da bu kuyruğu açıklayamıyor. Kuyruk, Jüpiter’in güneşe olan mesafesinden zaten görülebiliyor olmalıdır.

Bir asteroitin yüzey tabakası parçalandığında, ayrılan çakıl ve toz aynı yörüngede ilerlemeye devam eder ve Dünya’ya çarptığında bir kayan yıldız kümesi doğurur. Phaethon, her yıl Aralık ayı ortalarında Finlandiya semalarında görülen Geminid meteor yağmuruna neden olur. En azından geçerli hipoteze göre, çünkü o zaman Dünya asteroitin yolunu kesiyor.

Şimdiye kadar Phaethon’un güneşe yakın yüzeyinde neler olduğuna dair teoriler tamamen varsayımsal olarak kaldı. Asteroitten ne çıkıyor? Nasıl? Bilmecenin cevabı Phaethon’un kompozisyonunun anlaşılmasıyla bulundu.

Bilinen altı göktaşından oluşan nadir bir göktaşı grubu

Yakın zamanda yapılan bir çalışmada yayınlanan dergide Doğa Astronomi Helsinki Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından, daha önce NASA’nın Spitzer uzay teleskopu tarafından ölçülen Phaethon’un kızılötesi spektrumu yeniden analiz ediliyor ve laboratuvarlarda ölçülen meteorların kızılötesi spektrumlarıyla karşılaştırılıyor.

Araştırmacılar, Phaethon’un spektrumunun, CY karbonlu kondrit adı verilen belirli bir göktaşı türüne tam olarak karşılık geldiğini buldu. Sadece altı örneği bilinen çok nadir bir göktaşı türüdür.

Asteroitler uzaydan örnekler alınarak da incelenebilir, ancak meteorlar pahalı uzay görevleri olmadan da incelenebilir. Son JAXA ve NASA örnek dönüş görevlerinin hedefleri olan asteroitler Ryugu ve Bennu, CI ve CM meteoritlerine aittir.

Her üç meteor türü de güneş sisteminin doğuşundan kaynaklanır ve kısmen birbirine benzer, ancak yalnızca CY grubu son ısınma nedeniyle kuruma ve termal ayrışma belirtileri gösterir.

Her üç grup da, suyun diğer moleküllerle birleşerek fillosilikat ve karbonat minerallerini oluşturduğu güneş sisteminin erken evrimi sırasında meydana gelen bir değişimin işaretlerini gösteriyor. Bununla birlikte, CY tipi meteorlar, kendi kökenlerini akla getiren yüksek demir sülfit içeriği nedeniyle diğerlerinden farklıdır.

Phaethon’un spektrumu CY karbonlu kondritlerin spektrumuyla eşleşiyor

Phaethon’un kızılötesi spektrumunun analizi, asteroitin en azından olivin, karbonatlar, demir sülfitler ve oksit minerallerinden oluştuğunu gösterdi. Bu minerallerin tümü, özellikle demir sülfür olmak üzere CY meteoritleriyle bağlantıyı destekledi. Karbonatlar, su içeriğinde ilkel bileşime uygun değişiklikler olduğunu öne sürerken, olivin, fillosilikatların aşırı sıcaklıklarda termal ayrışmasının bir ürünüdür.

Araştırmada, asteroit yüzeyinde hangi sıcaklıkların hakim olduğu ve belirli minerallerin ne zaman parçalanıp gaz açığa çıkardığı termal modellemeyle gösterilebildi. Phaethon Güneş’in yakınından geçtiğinde yüzey sıcaklığı yaklaşık 800°C’ye çıkar. CY göktaşı grubu buna çok iyi uyuyor. Benzer sıcaklıklarda karbonatlar karbondioksit üretir, fillosilikatlar su buharı açığa çıkarır ve sülfitler sülfür gazı açığa çıkarır.

Araştırmaya göre Phaethon’da tespit edilen tüm minerallerin CY tipi meteoritlerin minerallerine karşılık geldiği görülüyor. Tek istisna, göktaşlarında tespit edilemeyen portlandit ve brusit oksitlerdi. Ancak bu mineraller, karbonatların su buharı varlığında ısıtılıp yok edilmesiyle oluşabilmektedir.

Kuyruk ve meteor yağmuru bir açıklama alıyor

Asteroit bileşimi ve sıcaklık, Güneş’in yakınında gaz oluşumunu açıkladı, ancak aynı zamanda Geminid meteorlarını oluşturan toz ve çakılları da açıklıyor mu? Asteroitin yüzeyindeki toz ve kayaları kaldırmaya yetecek basıncı var mıydı?

Araştırmacılar, diğer çalışmalardan elde edilen deneysel verileri termal modelleriyle birlikte kullandılar ve bunlara dayanarak, asteroit güneşe en yakın geçiş yaptığında, asteroitin mineral yapısından gaz salınarak kayanın parçalanmasına neden olabileceği tahmin edildi. yıkmak. Ayrıca karbondioksit ve su buharının ürettiği basınç, asteroit yüzeyindeki küçük toz parçacıklarını kaldıracak kadar yüksektir.

Çalışmanın başyazarı, Helsinki Üniversitesi’nden doktora sonrası araştırmacı Eric MacLennan, “Sodyum emisyonu, güneşin yakınında gözlemlediğimiz zayıf kuyruğu açıklayabilir ve termal ayrışma, Phaethon’dan toz ve çakılların nasıl salındığını açıklayabilir” diyor.

Helsinki Üniversitesi’nden doçent Mikael Granvik, “Keşfedilen minerallerin her birinin nasıl yerine oturduğunu ve aynı zamanda asteroitin davranışını nasıl açıkladığını görmek harikaydı” diyor.