Nær-Jorden-asteroider spektroskopisk undersøgelse ved Isaac Newton-teleskopet

Studiet af nær-jorden asteroider (NEA) er drevet af både videnskabelige og praktiske årsager. På grund af deres nærhed til vores planet, de kan give nøgleoplysninger om levering af vand og organisk rigt materiale til den tidlige Jord, og den efterfølgende fremkomst af liv. På den anden side, disse små kroppe i solsystemet har ikke ubetydelige langsigtede sandsynligheder for at kollidere med Jorden, og kan være mål for fremtidig rumudforskning.

Inden for rammerne af EURONEAR-samarbejdet, en gruppe astronomer udførte en spektroskopisk undersøgelse af NEA'er ved hjælp af Isaac Newton Telescope (INT) udstyret med Intermediate Dispersion Spectrograph (IDS). ING studieprogram, rettet mod at give praktisk træning af 4-6 studerende om året, var kernen i denne forskning. De studerende blev inviteret til at deltage i EURONEAR-undersøgelsen ved at udføre observationerne, og de blev fjernassisteret fra Det Astronomiske Institut i Bukarest (Rumænien) af en af ​​programmets hovedefterforskere.

Målet med dette samarbejde var at karakterisere spektroskopisk en signifikant prøve af NEA'er med størrelser i området 0,25-5,5 km (kategoriseret som store). Størrelsen af ​​asteroiderne bestemmes af deres absolutte størrelser (fordelingen af ​​absolutte størrelser af de observerede objekter er vist i figur 1) og af deres overfladeegenskaber (albedoer), som kan udledes af spektroskopi.

Holdet af astronomer fandt ud af, at befolkningen af ​​NEA'er viser et stort udvalg af objekter med hensyn til fysiske og dynamiske egenskaber. Bredt, det matcher sammensætningsmønstrene for det indre hovedasteroidebælte (placeret i en heliocentrisk afstand mellem 2,2 og 2,5 astronomiske enheder), som er den sandsynlige kilderegion for disse kroppe. Imidlertid, de viser spektrale forskelle, fordi NEA'er er underlagt planetariske tilgange, energisk mikrometeoritbombardement, stærk solvind og strålingseffekter.

For det første, asteroiderne med en kulstoflignende sammensætning, betegnet som C-kompleks (et eksempel er vist i figur 2), har en højere værdi af perihelion heliocentrisk afstand (i størrelsesordenen en astronomisk enhed) sammenlignet med median perihelium af legemer domineret af olivin- og pyroxenmineraler. Disse C-komplekse asteroider bryder lettere op som følge af termiske effekter, og de små er mere tilbøjelige til at blive ødelagt længere fra Solen. Og for det andet dette arbejde skitserer bevis for, at termisk træthedsfragmentering er en af ​​hovedprocesserne til foryngelse af NEA-overflader.

Et ekstremt tilfælde svarer til (267223) 2001 DQ8, som har en overfladetemperatur ved perihelium (ved en heliocentrisk afstand på 0,18 astronomiske enheder) på omkring 625 K, men når den når aphelion ved 3,5 astronomiske enheder fra Solen, temperaturen falder til 150 K. Denne store temperaturvariation fører til termisk træthed efterfulgt af termisk fragmentering.

Motiveret af årsager til udforskning af rummet, dette hold af astronomer observerede 31 mulige mål for rummissioner. De inkluderede asteroiderne (459872) 2014 EK24, (436724) 2011 UW158, og (67367) 2000 LY27, som er egnede til prøveudforskning.

I særdeleshed, den mest interessante af disse er A-type asteroiden (67367) 2000 LY27. Den har en olivinrig sammensætning, som kan være dannet i kappen på en stor krop. Dermed, det kan repræsentere en god mulighed for at studere fragmenter, der kommer fra planetesimaler, der differentierede (en proces defineret som adskillelse af adskilte lag, der danner en jernkerne, en silikatkappe og en basaltisk skorpe) i solsystemets tidlige historie.

Endelig, 27 asteroider, som er potentielt farlige (disse himmellegemer viser en langsigtet risiko for at kollidere med vores planet) blev karakteriseret. Afhjælpningsstrategien afhænger meget af deres fysiske egenskaber, så spektrale data blev opnået for at bestemme deres sammensætning.