Afbeelding tegoed: Cornell
Volgens onderzoekers van de Cornell University komen binaire asteroïden - waar een kleine asteroïde om een grotere draait - eigenlijk vrij vaak voor in banen die de aarde kruisen. De onderzoekers schatten dat 16% van de asteroïden groter dan 200 meter in diameter een metgezel heeft - tot nu toe hebben ze er vijf gevonden met twee van 's werelds grootste radiotelescopen.
Binaire asteroïden - twee rotsachtige objecten die om elkaar heen draaien - lijken veel voor te komen in banen die de aarde kruisen, gebruiken astronomen die de twee krachtigste astronomische radartelescopen gebruiken. En het is waarschijnlijk, zeggen ze, dat deze dubbele asteroïdesystemen zijn gevormd als gevolg van zwaartekrachteffecten tijdens nabije ontmoetingen met ten minste twee van de binnenplaneten, inclusief de aarde.
In een rapport gepubliceerd door het tijdschrift Science op de Science Express-website (11 april 2002), schatten de onderzoekers dat ongeveer 16 procent van de zogenaamde near-earth asteroïden (NEA's) groter dan 200 meter (219 yards) in diameter zijn waarschijnlijk binaire systemen, met ongeveer een drie-op-één relatieve grootte van de twee omringende lichamen. Tot op heden zijn vijf van dergelijke binaire systemen geïdentificeerd door radar, zegt hoofdonderzoeker Jean-Luc Margot, een O.K. Earl postdoctoraal onderzoeker bij de afdeling Geologische en Planetaire Wetenschappen van het California Institute of Technology.
Margot, die ten tijde van de waarnemingen een onderzoeksmedewerker was in de planetaire studies / radargroep van het Arecibo Observatorium van de National Science Foundation (NSF) in Puerto Rico (beheerd door Cornell University), zegt dat theoretische en modelleerresultaten de binaire asteroïden laten zien lijkt extreem dicht bij de aarde te zijn gevormd - binnen een afstand die gelijk is aan een paar keer de straal van de planeet (6.378 kilometer of 3.963 mijl). "Het feit dat één op de zes grote NEA's een binair getal is en dat ze doorgaans in de orde van 10 miljoen jaar overleven, impliceert dat deze nauwe ontmoetingen vaak moeten plaatsvinden in vergelijking met de levensduur van de binaire asteroïden", zegt Margot.
Het Science-artikel 'Binary Asteroids in the Near-Earth Object Population' is geschreven door Michael Nolan, onderzoeksmedewerker bij Arecibo; Lance Benner, Steven Ostro, Raymond Jurgens, Jon Giorgini en Martin Slade in het Jet Propulsion Laboratory (JPL); en Donald Campbell, professor astronomie aan Cornell. De waarnemingen zijn gedaan bij de 70 meter Goldstone NASA-volgtelescoop in Californië en bij Arecibo Observatory.
NEA's worden gevormd in de asteroïdengordel, tussen de banen van Mars en Jupiter, en worden door de aantrekkingskracht van nabijgelegen planeten, grotendeels Jupiter, in banen geduwd die hen in staat stellen de buurt van de aarde te betreden. De meeste asteroïden zijn de overblijfselen van de aanvankelijke agglomeratie van de binnenplaneten.
Astronomen speculeren al lang over het bestaan van binaire NEA's, gedeeltelijk gebaseerd op inslagkraters op aarde. Van ongeveer 28 bekende terrestrische inslagkraters met een diameter van meer dan 20 kilometer, zijn er ten minste drie dubbele kraters die worden gevormd door inslagen van objecten van ongeveer dezelfde grootte als de nieuw ontdekte binaire bestanden. Astronomen hebben ook de veranderingen in helderheid van gereflecteerd zonlicht opgemerkt voor sommige NEA's, wat aangeeft dat een dubbel systeem de ene verduistering of verduistering veroorzaakte.
In 2000 ontdekten Margot en zijn mede-onderzoekers, met behulp van metingen van de Goldstone-radar, dat een kleine asteroïde van ongeveer 800 meter diameter (een halve mijl), 2000 DP107 (slechts enkele maanden eerder ontdekt door een team uit Massachusetts) Institute of Technology), was een binair systeem. Observaties gedurende acht dagen afgelopen oktober met de veel gevoeliger Arecibo-telescoop hebben duidelijk de fysieke kenmerken van de twee asteroïden van de DP107 vastgesteld, evenals hun baan om elkaar. Het kleinere object, het secundaire genoemd, werd gevonden, heeft een diameter van ongeveer 300 meter (1.000 voet) en draait om de 42 uur om de grotere asteroïde, de primaire, op een afstand van 2,6 kilometer (1,6 mijl). De twee asteroïden lijken synchroon te zijn vergrendeld, waarbij de kleinere altijd met hetzelfde vlak naar de grotere is gericht.
Sinds die waarneming, zegt Margot, zijn er nog vier binaire NEA's ontdekt, allemaal in banen die de aarde kruisen en elk met een asteroïde die aanzienlijk groter is dan het kleinere lichaam. "De primaire draait veel sneller dan de meeste NEA's in alle vijf de binaries die zijn ontdekt", zegt Campbell van Cornell. Het Science Express-artikel speculeert dat de meest waarschijnlijke manier waarop de binaries worden gemaakt, is door asteroïden van dichtbij te ontmoeten met de binnenplaneten Aarde of Mars. Van de vijf tot nu toe ontdekte binaire NEA's heeft geen enkele een baan die hem zo dicht bij de zon brengt als Venus of Mercurius.
NEA's, in feite stapels puin die bij elkaar worden gehouden door de zwaartekracht, bevinden zich op banen die ze binnen een paar duizend mijl van de planeten brengen, waar getijdekrachten - in wezen de aantrekkingskracht van de zwaartekracht - de spinsnelheid van de asteroïde kunnen verhogen, waardoor deze kan vliegen deel. Het uitgeworpen puin hervormt zich vervolgens in een baan rond de grotere asteroïde.
'De asteroïde draait al erg snel als hij de planeet nadert. Een kleine extra boost door getijdenkrachten kan voldoende zijn om de limieten voor het uiteenvallen te overschrijden en het werpt massa af. Deze massa kan uiteindelijk een ander object in een baan rond de asteroïde vormen. Op dit moment lijkt dit de meest waarschijnlijke verklaring ', zegt Margot.
Er is een belangrijke reden voor het bestuderen van binaire asteroïden, zegt Ostro van JPL: hun potentieel om met de aarde te botsen. Omdat hij de dichtheid van zogenaamde PHA's (voor potentieel gevaarlijke asteroïden) kent, merkt hij op, 'is dit een uiterst belangrijke input voor eventuele mitigatieplannen'. Hij zegt: “Het verkrijgen van NEA-dichtheden van radar is spotgoedkoop vergeleken met het verkrijgen van een dichtheid met een ruimtevaartuig. Het belangrijkste om te weten over een PHA is natuurlijk of het twee objecten zijn of één, en daarom willen we deze binaries waar mogelijk met radar observeren. ”
Margot: “Radar geeft ons heel nauwkeurige metingen van de grootte van de objecten en hun vorm. De radarmetingen van de afstand en snelheid van elk onderdeel stellen ons in staat om nauwkeurige informatie over hun banen te verkrijgen. Hieruit kunnen we de massa van elk van de objecten afleiden, waardoor voor het eerst metingen van NEA-dichtheden mogelijk zijn, een zeer belangrijke indicator van hun samenstelling en interne structuur. ”
Arecibo Observatory wordt beheerd door het National Astronomy and Ionosphere Centre in Cornell in het kader van een samenwerkingsovereenkomst met de NSF. Het onderzoek werd ondersteund door de NSF, waarbij NASA extra ondersteuning bood voor het planetaire radarprogramma in Arecibo.
Oorspronkelijke bron: Cornell News Release
