Hurtigst kredsende asteroide opdaget

Ved at bruge det kraftfulde 570-megapixel Dark Energy Camera (DECam) i Chile, astronomer opdagede for blot ti dage siden en asteroide med den korteste omløbsperiode af nogen kendt asteroide i solsystemet. Banen for den cirka 1 kilometer diameter asteroide tager den så tæt på som 20 millioner kilometer (12 millioner miles eller 0,13 au), fra Solen hver 113. dag. Asteroide 2021 PH ₂₇ , afsløret i billeder taget under tusmørket, har også den mindste middelafstand (semi-hovedakse) af enhver kendt asteroide i vores solsystem - kun Merkur har en kortere periode og mindre semi-hovedakse. Asteroiden er så tæt på Solens massive gravitationsfelt, det oplever de største generelle relativistiske virkninger af ethvert kendt solsystemobjekt.

Asteroiden betegnet 2021 PH ₂₇ blev opdaget af Scott S. Sheppard fra Carnegie Institution of Science i data indsamlet af Dark Energy Camera (DECam) monteret på Víctor M. Blanco 4-meter teleskopet ved Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) i Chile. Opdagelsesbillederne af asteroiden blev taget af Ian Dell'antonio og Shenming Fu fra Brown University i skumringshimlen om aftenen den 13. august 2021. Sheppard havde slået sig sammen med Dell'antonio og Fu, mens de udførte observationer med DECam for Local Volume Komplet klyngeundersøgelse, som studerer de fleste af de massive galaksehobe i det lokale univers. De tog tid fra at observere nogle af de største objekter millioner af lysår væk for at søge efter langt mindre objekter - asteroider - tættere på hjemmet.

En af de højeste ydeevne, wide-field CCD-billedapparater i verden, DECam blev designet til Dark Energy Survey (DES) finansieret af DOE, blev bygget og testet hos DOE's Fermilab, og blev drevet af DOE og NSF mellem 2013 og 2019. På nuværende tidspunkt bruges DECam til programmer, der dækker en bred vifte af videnskab. DECam-videnskabsarkivet er kurateret af Community Science and Data Center (CSDC). CTIO og CSDC er programmer fra NSF's NOIRLab.

Tusmørke, lige efter solnedgang eller før solopgang, er det bedste tidspunkt at jage efter asteroider, der er inde i Jordens kredsløb, i retning af de to inderste planeter, Merkur og Venus. Som enhver stjernekigger vil fortælle dig, Merkur og Venus ser aldrig ud til at komme meget langt fra solen på himlen og er altid bedst synlige nær solopgang eller solnedgang. Det samme gælder for asteroider, der også kredser tæt på Solen.

Efter 2021 PH ₂₇ opdagelse, David Tholen fra University of Hawai'i målte asteroidens position og forudsagde, hvor den kunne observeres den følgende aften. Efterfølgende den 14. august 2021, det blev observeret endnu en gang af DECam, og også af Magellan-teleskoperne ved Las Campanas-observatoriet i Chile. Derefter, om aftenen den 15. Marco Micheli fra European Space Agency brugte Las Cumbres Observatory-netværket af 1- til 2-meter teleskoper til at observere det fra CTIO i Chile og fra Sydafrika, ud over yderligere observationer fra DECam og Magellan, da astronomer udsatte deres oprindeligt planlagte observationer for at få et syn af den nyfundne asteroide.

"Selvom teleskoptid for astronomer er meget dyrebar, den internationale natur og kærlighed til det ukendte gør astronomer meget villige til at tilsidesætte deres egen videnskab og observationer for at følge op på nye, interessante opdagelser som denne, " siger Sheppard.

Planeter og asteroider kredser om Solen i elliptiske (eller ovale) baner, hvor ellipsens bredeste akse har en radius beskrevet som halvhovedaksen. 2021 PH ₂₇ har en semi-hovedakse på 70 millioner kilometer (43 millioner miles eller 0,46 au), giver den en 113-dages omløbsperiode på en langstrakt bane, der krydser både Merkur og Venus baner.

Det kan have påbegyndt livet i hovedasteroidebæltet mellem Mars og Jupiter og blev fordrevet af gravitationsforstyrrelser fra de indre planeter, der trak det tættere på Solen. Dens høje kredsløbshældning på 32 grader antyder, imidlertid, at det i stedet kunne være en uddød komet fra det ydre solsystem, der blev fanget ind i en tættere kortperiodebane, når den passerede nær en af ​​de jordiske planeter. Fremtidige observationer af asteroiden vil kaste mere lys over dens oprindelse.

Dens kredsløb er sandsynligvis også ustabil over lange perioder, og det vil sandsynligvis til sidst enten kollidere med Merkur, Venus eller Solen om et par millioner år, eller blive udstødt fra det indre solsystem af de indre planeters gravitationspåvirkning.

Astronomer har svært ved at finde disse indre asteroider, fordi de meget ofte er skjult af Solens blænding. Når asteroider kommer så tæt på vores nærmeste stjerne, de oplever en række forskellige belastninger, såsom termiske spændinger fra solens varme, og fysiske belastninger fra gravitationelle tidevandskræfter. Disse belastninger kan få nogle af de mere skrøbelige asteroider til at bryde op.

"The fraction of asteroids interior to Earth and Venus compared to exterior will give us insights into the strength and make-up of these objects, " says Sheppard. If the population of asteroids on similar orbits to 2021 PH ₂₇ appears depleted, it could tell astronomers what fraction of near-Earth asteroids are piles of rubble that are loosely held together, as opposed to solid chunks of rock, which could have consequences for asteroids that might be on a collision course with Earth and how we might deflect them.

"Understanding the population of asteroids interior to Earth's orbit is important to complete the census of asteroids near Earth, including some of the most likely Earth impactors that may approach Earth during daylight and that cannot easily be discovered in most surveys that are observing at night, away from the Sun, " says Sheppard. He adds that since 2021 PH ₂₇ approaches so close to the Sun, "...its surface temperature gets to almost 500 degrees C (around 900 degrees F) at closest approach, hot enough to melt lead".

Because 2021 PH ₂₇ is so close to the Sun's massive gravitational field, it experiences the largest general relativistic effects of any known Solar System object. This reveals itself as a slight angular deviation in the asteroid's elliptical orbit over time, a movement called precession, which amounts to about one arcminute per century.

The asteroid is now entering solar conjunction when from our point of view it is seen to move behind the Sun. It is expected to return to visibility from Earth early in 2022, when new observations will be able to determine its orbit in more detail, allowing the asteroid to get an official name.