Forvist asteroide opdaget i det yderste af solsystemet

Et internationalt hold af astronomer har brugt ESO-teleskoper til at undersøge et levn fra det oprindelige solsystem. Holdet fandt ud af, at det usædvanlige Kuiper Belt Object 2004 EW95 er en kulstofrig asteroide, den første af sin slags, der blev bekræftet i de kolde ydre områder af Solsystemet. Dette mærkelige objekt er sandsynligvis dannet i asteroidebæltet mellem Mars og Jupiter og er blevet slynget milliarder af kilometer fra sin oprindelse til sit nuværende hjem i Kuiperbæltet.

De tidlige dage af vores solsystem var en stormfuld tid. Teoretiske modeller fra denne periode forudsiger, at efter at gasgiganterne blev dannet, ramlede de gennem solsystemet, udstøder små stenede legemer fra det indre solsystem til fjerntliggende baner i store afstande fra Solen. I særdeleshed, disse modeller tyder på, at Kuiperbæltet - et koldt område uden for Neptuns bane - skal indeholde en lille brøkdel af stenlegemer fra det indre solsystem, såsom kulstofrige asteroider, kaldet kulstofholdige asteroider.

Nu, et nyligt papir har præsenteret beviser for den første pålideligt observerede kulholdige asteroide i Kuiperbæltet, giver stærk støtte til disse teoretiske modeller af vores solsystems urolige ungdom. Efter omhyggelige målinger fra flere instrumenter ved ESO's Very Large Telescope (VLT), et lille team af astronomer ledet af Tom Seccull fra Queen's University Belfast i Storbritannien var i stand til at måle sammensætningen af ​​det unormale Kuiper Belt Object 2004 EW95, og dermed fastslå, at det er en kulholdig asteroide. Dette tyder på, at det oprindeligt blev dannet i det indre solsystem og siden må have migreret udad.

Den ejendommelige karakter af 2004 EW95 kom først frem under rutineobservationer med NASA/ESA Hubble Space Telescope af Wesley Fraser, en astronom fra Queen's University Belfast, som også var medlem af holdet bag denne opdagelse. Asteroidens reflektansspektrum - det specifikke mønster af bølgelængder af lys, der reflekteres fra et objekt - var anderledes end det for lignende små Kuiperbælteobjekter (KBO'er), som typisk har uinteressante, karakterløse spektre, der afslører lidt information om deres sammensætning.

"Refleksionsspektret af 2004 EW95 var klart adskilt fra de andre observerede ydre solsystemobjekter, "forklarer hovedforfatter Seccull." Det så nok en underlig ud for os at se nærmere på. "

Holdet observerede 2004 EW95 med X-Shooter og FORS2 instrumenterne på VLT. Følsomheden af ​​disse spektrografer gjorde det muligt for holdet at opnå mere detaljerede målinger af mønsteret af lys reflekteret fra asteroiden og dermed udlede dens sammensætning.

Imidlertid, selv med den imponerende lyssamlende kraft fra VLT, 2004 EW95 var stadig svær at observere. Selvom objektet er 300 kilometer på tværs, det er i øjeblikket kolossale fire milliarder kilometer fra Jorden, gør at indsamle data fra dets mørke, kulstofrig overflade en krævende videnskabelig udfordring.

"Det er som at observere et kæmpe bjerg af kul mod nattehimlens kulsorte lærred, " siger medforfatter Thomas Puzia fra Pontificia Universidad Católica de Chile.

"Ikke alene bevæger 2004 EW95 sig, det er også meget svagt, " tilføjer Seccull. "Vi var nødt til at bruge en ret avanceret databehandlingsteknik for at få så meget ud af dataene som muligt."

To træk ved objektets spektre var særligt iøjnefaldende og svarede til tilstedeværelsen af ​​ferrioxider og phyllosilicater. Tilstedeværelsen af ​​disse materialer var aldrig tidligere blevet bekræftet i en KBO, og de tyder kraftigt på, at 2004 EW95 blev dannet i det indre solsystem.

Seccull konkluderer:"I betragtning af 2004 EW95's nuværende bolig i de iskolde yderområder af solsystemet, dette indebærer, at den er blevet slynget ud i sin nuværende bane af en migrerende planet i solsystemets tidlige dage."

"Selvom der tidligere har været rapporter om andre 'atypiske' Kuiper Belt Object -spektre, ingen blev bekræftet til dette kvalitetsniveau, " kommenterer Olivier Hainaut, en ESO-astronom, der ikke var en del af holdet. "Opdagelsen af ​​en kulholdig asteroide i Kuiperbæltet er en nøglebekræftelse af en af ​​de grundlæggende forudsigelser af dynamiske modeller af det tidlige solsystem."