Afbeelding tegoed: NASA / JPL
NASA-wetenschappers hebben voor het eerst een kleine kracht gemeten waarvan bekend is dat ze op asteroïden werkt; het subtiel veranderen van hun banen en rotatiesnelheid. De kracht, het Yarkovsky-effect genoemd, wordt geproduceerd door de manier waarop een asteroïde energie van de zon absorbeert en deze vervolgens als warmte terug de ruimte in straalt - de kracht is klein, slechts een paar gram, maar kan in de loop van de tijd een aanzienlijke verandering aanbrengen . De asteroïde 6489 wordt sinds 1991 gevolgd door astronomen en ze hebben ontdekt dat de baan sindsdien 15 km is verschoven.
NASA-wetenschappers hebben voor het eerst een kleine maar theoretisch belangrijke kracht ontdekt die op asteroïden inwerkt door een uiterst subtiele verandering in het baanpad van de asteroïde nabij de aarde te meten. Deze kracht, het Yarkovsky-effect genoemd, wordt geproduceerd door de manier waarop een asteroïde energie van de zon absorbeert en deze als warmte opnieuw de ruimte in straalt. Het onderzoek zal van invloed zijn op hoe wetenschappers in de toekomst asteroïden begrijpen en volgen.
Asteroïde 6489 "Golevka" is relatief onopvallend volgens de asteroïdennormen nabij de aarde. Het is slechts een halve kilometer (0,33 mijl) breed, hoewel het weegt ongeveer 210 miljard kilogram (460 miljard pond). Maar zo onopvallend als Golevka op hemelse schaal is, is het ook relatief goed gekarakteriseerd, aangezien het via radar is waargenomen in 1991, 1995, 1999 en afgelopen mei. Een internationaal team van astronomen, waaronder onderzoekers van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, hebben deze uitgebreide dataset gebruikt om een gedetailleerde analyse te maken van het baanpad van de asteroïde. Het rapport van het team verschijnt in het nummer van 5 december van 'Science'.
"Voor het eerst hebben we bewezen dat asteroïden zichzelf letterlijk door de ruimte kunnen voortstuwen, zij het heel langzaam", zegt Dr. Steven Chesley, een wetenschapper bij NASA's Jet Propulsion Laboratory en leider van de studie.
Het idee achter het Yarkovsky-effect is het simpele idee dat het oppervlak van een asteroïde overdag door de zon wordt verwarmd en 's nachts afkoelt. Hierdoor heeft de asteroïde de neiging meer warmte af te geven aan de middagzijde, net zoals de avondschemering op aarde warmer is dan de ochtendschemering. Deze ongebalanceerde thermische straling veroorzaakt een kleine versnelling die tot nu toe niet is gemeten.
"De hoeveelheid kracht die wordt uitgeoefend door het Yarkovsky-effect, ongeveer een ons in het geval van Golevka, is ongelooflijk klein, vooral gezien de totale massa van de asteroïde," zei Chesley. 'Maar in de 12 jaar dat Golevka is waargenomen, heeft die kleine kracht een verschuiving van 15 kilometer (9,4 mijl) veroorzaakt. Pas diezelfde kracht toe over tientallen miljoenen jaren en het kan een enorm effect hebben op de baan van een asteroïde. Asteroïden die in een baan om de zon tussen Mars en Jupiter draaien, kunnen zelfs asteroïden in de buurt van de aarde worden. '
Het Yarkovsky-effect is een essentieel hulpmiddel geworden om verschillende aspecten van de asteroïde dynamiek te begrijpen. Theoretici hebben het gebruikt om fenomenen te verklaren zoals de snelheid van het transport van asteroïden van de hoofdgordel naar het binnenste zonnestelsel, de leeftijd van meteorietmonsters en de kenmerken van zogenaamde "asteroïde families" die worden gevormd wanneer een grotere asteroïde wordt verstoord door botsing. En toch, ondanks zijn diepgaande theoretische betekenis, is de kracht tot nu toe nooit waargenomen, laat staan gemeten, voor een asteroïde.
"Zodra een asteroïde in de buurt van de aarde is ontdekt, is radar de krachtigste astronomische techniek voor het meten van zijn fysieke kenmerken en het bepalen van zijn exacte baan", zegt Dr. Steven Ostro, een JPL-wetenschapper en een medewerker van het artikel. 'Om je een idee te geven van hoe krachtig? onze radarwaarneming was als het aanwijzen van een halve centimeter afstand van een basketbal in New York met behulp van een softbal-formaat radarschaal in Los Angeles. ”
Om hun historische bevindingen te verkrijgen, gebruikten de wetenschappers een geavanceerd model van het Yarkovsky-effect, ontwikkeld door Dr. David Vokrouhlick? van Charles University, Praag. Vokrouhlick? leidde een onderzoek uit 2000 dat de mogelijkheid voorspelde om de subtiele kracht die op Golevka inwerkt tijdens zijn nadering van de aarde in 2003 te detecteren.
"We voorspelden dat de versnelling detecteerbaar zou moeten zijn, maar we wisten helemaal niet hoe sterk deze zou zijn", zei Vokrouhlick ?. "Met de radargegevens hebben we die vraag kunnen beantwoorden."
Met behulp van de meting van de Yarkovsky-versnelling heeft het team voor het eerst de massa en dichtheid van een kleine solitaire asteroïde bepaald met behulp van op de grond gebaseerde waarnemingen. Dit opent een geheel nieuwe studieroute voor asteroïden in de buurt van de aarde, en het is slechts een kwestie van tijd voordat nog veel meer asteroïden op deze manier worden "gewogen".
Naast Chesley, Ostro en Vokrouhlick? Zijn onder meer Jon Giorgini, Dr. Alan Chamberlin en Dr. Lance Benner van JPL; David? Apek, Charles University, Praag, Dr. Michael Nolan, Arecibo Observatory, Puerto Rico, Dr. Jean-Luc Margot, University of California, Los Angeles, en Alice Hine, Arecibo Observatory, Puerto Rico.
Arecibo Observatory wordt beheerd door Cornell University in het kader van een samenwerkingsovereenkomst met de National Science Foundation en met steun van NASA. NASA's Office of Space Science, Washington, DC ondersteunde de radarwaarnemingen. JPL wordt beheerd voor NASA door het California Institute of Technology in Pasdena.
Meer informatie over NASA's planetaire missies, astronomische waarnemingen en laboratoriummetingen is beschikbaar op internet op: http://neo.jpl.nasa.gov/
Informatie over NASA-programma's is beschikbaar op internet op: www.nasa.gov
JPL wordt beheerd voor NASA door het California Institute of Technology in Pasadena
Oorspronkelijke bron: NASA / JPL News Release
