Phaethon, אסטרואיד משחרר נתרן במערכת השמש

Phaethon, אסטרואיד משחרר נתרן במערכת השמש
Phaethon, אסטרואיד משחרר נתרן במערכת השמש
Anonim

שביטים ידועים בזכות זנבותיהם העצומים, הצבעוניים והמדהימים של גז, קרח, סלע ועוד מגוון חומרים. זנבות אלה מתרחשים כאשר הליבה הקפואה של השביט מתחממת כשהיא מתקרבת לשמש, ומשחררת גזים קפואים במהלך תהליך החימום.

עם זאת, שחרור הגזים אינו מוגבל רק לשביטים. כמה ירחים וירחים, כגון גנימד של צדק וגופים קפואים אחרים במערכת השמש שלנו יכולים להתחמם מספיק כדי לשחרר גזים.

אז כאשר מדענים גילו אסטרואיד שעשוי ברובו מאבן, הוא הפליט גזים, הם היו מבולבלים לגמרי.

הכירו את פייטון, אסטרואיד קרוב לכדור הארץ שהתגלה לאחרונה ומציג פעילות דמוית שביט.

לפייטון חסרה כמות ניכרת של קרח על פני השטח; אז מדוע הוא פולט גזים מפני השטח שלו וזוהר כמו שביט?

פייטון הוא אסטרואיד אפולו ברוחב 5.8 ק מ, הנוסע קרוב יותר לשמש מכל אסטרואיד בשם אחר, אם כי לכמה אסטרואידים קטנים יותר ללא שם יש פריהליונים קרובים יותר.

השם Phaethon אולי נשמע לא מוכר, אך זהו גוף האם של מטר המטאורים הידוע של ג'מיניד, המתרחש מדי שנה באמצע דצמבר.

גישתו הקרובה ביותר של פייטון לשמש מתרחשת כל 524 ימים, ומחממת את פני האסטרואיד לכ -750 מעלות צלזיוס - חם מספיק כדי לשחרר כל מים, פחמן דו חמצני או פחמן חד חמצני מהקרח שעל פני האסטרואיד.

עם זאת, עם תקופה כה קצרה של מסלול, יסודות אלה היו מתאדים לחלוטין מזמן. עם זאת, האסטרואיד עדיין נותן גז.

במחקר חדש שהוביל ג'וזף מאסיירו מארגון המחקר IPAC (מרכז עיבוד וניתוח אינפרא אדום) של קלטק, צוות מדענים בחן את ההתנהגות הדומה לשביט של פאאתון כשהתקרב לשמש, בניסיון להבין לאן ניתן להניע את האסטרואיד. מֶרחָב.

והם חושבים שיש להם תשובה משלהם.

בטמפרטורה של 750 מעלות צלזיוס, נתרן יכול "לברוח" מפני השטח של האסטרואיד לחלל. בנוסף, נתרן נמצא בשפע על אסטרואידים ועשוי להסביר את התפתחות הגז המתמשכת שנצפתה על Phaethon במהלך המעבר ההפריאליאלי שלו כל 524 ימים.

כלומר … אם יש מספיק נתרן בפייטון.

כדי למצוא תשובה מורכבת לשאלה זו, נחזור למטר המטאורים של ג'מיניד שפאתון יוצר.

ממטרי מטאור מתרחשים כאשר חתיכות קטנות של חומר סלעי שנזרק מפני השטח של גופי האם נכנסות לאטמוספירה של כדור הארץ ונשרפות, ומייצרות צבעים ובהירות שונות, בהתאם להרכבם.

אם המטאוריט מכיל נתרן, הוא יהיה זוהר כתום כאשר הוא נכנס לאטמוספירה.

וכאן טמונה הבעיה. לתאומים יש תכולת נתרן נמוכה. אז איך נתרן יכול להסביר את הפעילות דמוית השביט של פייתון?

לפני חקירתו של מאסיירו ואחרים, האמינו כי חומרי סלע שנפלטו מפייתון איבדו נתרן זמן קצר לאחר עזיבת האסטרואיד, מה שיסביר את היעדרם של מטאוריטים כתומים במהלך הג'מינידים.

עם זאת, מחקריו של מאסיירו מראים כי נתרן עשוי להיות הכוח העיקרי שדוחף חומר סלע אל מחוץ לפני השטח של פייטון.

הצוות משער שככל שפטון מתחמם כשהוא מתקרב לשמש, הנתרן באסטרואיד מתחמם ומתאדה לחלל.

אבל, כמו במקרה של קרח, אם נתרן קיים על פני ה Phaethon, הוא היה מתחמם ומתאדה מזמן.כך, במקום זאת, נתרן יצטרך להגיע מבפנים של האסטרואיד, מועבר אל פני השטח שלו ליצירת גז דרך סדקים זעירים.

כשהנתרן המאודה "שורק" בחלל דרך סדקים קטנים וסדקים על פני האסטרואיד, הוא ייצור מטוסים בכוח מספיק כדי להניע חומר סלעי מעל פני השטח. כך, יצירת הג'מינידים וההתנהגות המתמשכת דמוית שביט הנראית כיום.

"לאסטרואידים כמו לפאתון יש כוח משיכה חלש מאוד, כך שלא צריך הרבה כוח לזרוק פסולת מעל פני השטח או לדפוק סלע מתוך סדק", אמר ביורן דוידסון, מחבר ומדען במחקר במעבדת הנעה הסילוני של נאס"א (JPL)..

פליטת חומר זה תסביר את הזוהר דמוי השביט של פייטון, והיעדר נתרן על פני השטח החיצוניים של פייטון יסביר מדוע הג'מינידים חסרים נתרן.

"המודלים שלנו מניחים שזה דורש מעט מאוד נתרן - שום דבר נפץ כמו התפרצות אדים מפני שטח של שביט קפוא; זה יותר כמו לחישה קבועה ".

אז איך הצוות בדק את השערתו?

מסיירו ועמיתיו בדקו דגימות של מטאוריט אלנדה במעבדת JPL, שנפלה במקסיקו בשנת 1969 ושייכת לאותה סוג של אסטרואידים, כונדריטים פחמניים, כמו פייטון.

הצוות חימם את שברי המטאוריטים לטמפרטורה המקסימלית שחווה פאתון במהלך התקרבותו לשמש. בנוסף, הצוות הדמה יום ב- Phaeton שנמשך 3 שעות.

"כאשר השוונו דגימות לפני ואחרי בדיקות המעבדה שלנו, נתרן אבד בעוד אלמנטים אחרים נותרו. זה מצביע על כך שזה יכול לקרות בפייטון ונראה שהוא תואם את תוצאות המודלים שלנו ", אמר יאנג ליו, מדען JPL ומחבר שותף של המחקר.

הממצאים עשויים להסביר כיצד אסטרואידים אחרים ממשיכים להיות פעילים, מכיוון שהם עשויים לעבור אותו תהליך כמו Phaeton.

תוצאות המחקר של מזיירו ועמיתיו תומכות גם בהשערה כי סיווג עצמים קטנים במערכת השמש כשביטים או אסטרואידים הוא פשטנות יתר.

כמה חוקרים סבורים כי גורמים כגון כמות הקרח ואילו יסודות מתאדים בטמפרטורות מסוימות צריכים לשחק תפקיד חשוב בסיווג גופים קטנים.

מחקר של Maziero ועמיתיו, שכותרתו נתרן תנודתיות בכונדריטים פחמניים בטמפרטורות המתאימות לאסטרואידים עם פריהליון נמוך, ניתן למצוא בגיליון ה- Journal of Planetary Science Journal באוגוסט 2021.

מוּמלָץ: