Asteroidekollisioner udløser kaskadedannelse af underfamilier, konkluderer undersøgelsen

For milliarder af år siden, asteroidekollisioner resulterede i udslyngning af fragmenter hundreder af kilometer på tværs og deler lignende baner. De resulterende grupper er kendt som asteroidefamilier.

Andre asteroidegrupper dannet som følge af rotationsfission, hvilket sker, når et hurtigt roterende legeme når kritisk rotationshastighed og deler sig i relativt små fragmenter kun få kilometer på tværs.

Forskere har altid tænkt på fissionsklynger som helt adskilt fra kollisionsfamilier. Nu, imidlertid, en undersøgelse udført af forskere tilknyttet São Paulo State University (UNESP) i Guaratinguetá, under ledelse af et projekt støttet af São Paulo Research Foundation-FAPESP, har vist, at fissionsklynger i nogle tilfælde kan stamme fra kollisionsfamilier.

Forskere ved National Space Research Institute (INPE) og Federal University of São Paulo (UNIFESP) i Brasilien, samt universitetet i Côte d'Azur i Frankrig, deltog også i undersøgelsen, som er publiceret i tidsskriftet Natur astronomi .

"Disse opdagelser ændrer vores forståelse af, hvordan asteroidefamilier dannes, "Valério Carruba, en professor ved UNESP og hovedefterforsker for projektet, fortalte Agência FAPESP.

"Man har altid troet, at asteroidefamilier var resultatet af kollisioner, og at fragmenterne kunne udvikle sig via gravitationelle eller ikke-gravitationelle mekanismer, forbliver nogenlunde samme størrelse. Nu har vi observeret, at en kollision ikke er en engangsbegivenhed, men kan udløse den efterfølgende dannelse af en kaskade af andre grupper, " sagde Carruba.

Forskerne satte sig for at identificere mulige fissionsklynger inde i asteroidefamilier skabt af kollision, udvalgte fire unge asteroidefamilier dannet for mindre end 5 millioner år siden:Jones, Kazuya, 2001 GB11, og Lorre.

Ved at bruge metoder til genkendelse af asteroidefamilier baseret på simulering af tidsvending, machine learning klyngealgoritmer, og astrometriske data af høj kvalitet (om orbital position og bevægelse) opnået fra observationer af solsystemets objekter af Gaia, den europæiske rumfartsorganisation (ESA) teleskop- og astrometrimission, de identificerede adskillige underklynger inde i disse fire ekstremt unge kollisionsfamilier.

Deres analyse bekræftede tre sekundære eller tertiære fissionsklynger i Jones-familien (6,7% af den samlede befolkning), to i 2001 GB11-familien (6,3 %), og to i familien Lorre (27,3%).

De definerede sekundære klynger som delmængder af den større familie, der blev skabt af den primære kollision og inkluderede den overordnede krop, mens tertiære grupper er undergrupper af den primære familie, der er skabt af efterfølgende kollisioner og ikke inkluderer moderkroppen.

Forfatterne af den publicerede undersøgelse bemærker, at påviselige fissionsklynger i sekundære og tertiære grupper aldrig udgør mere end 5% af den samlede befolkning i asteroidefamilier ældre end 100 millioner år.

"Dette er sandsynligvis forbundet med mekanismen, hvorved primære asteroidefamilier dannes, " sagde Carruba.

Øjeblikkeligt synlig

Ifølge Carruba, når asteroidefamilier dannes, inkluderer de strømme af fragmenter, der spinder med høj hastighed på grund af kollisionen, eller på grund af ikke-gravitationelle effekter såsom YORP (Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack-effekten), et termisk drejningsmoment, der skyldes solstråling.

Fragmenterne klynger sig til sidst i fissionsgrupper, der kun er synlige i et stykke tid. "Efter 5 til 10 millioner år går de i stykker og kan ikke længere opdages med de metoder, vi har til rådighed, " forklarede han. "Mange fissionsklynger dannet i fortiden kan ikke længere spores."

Han tilføjede, at der ikke er nogen skøn over rotationsperioden (den tid, det tager at rotere én gang) for asteroiderne i mange kollisionsfamilier. "At få rotationsdata ville hjælpe os med at finde ud af, hvilke asteroider der kan være medlemmer af fissionsklynger, " han sagde.