Alt er stille blandt nystuderede kentaurer

Tit, det knirkende hjul, eller i det mindste den mest skinnende genstand, ser ud til at få al opmærksomheden. I en ny undersøgelse ledet af PSI Research Scientist Eva Lilly, det er de inaktive kentaurer, der er i centrum og belyser, hvorfor andre kentaurer kan være så prangende. Kentaurer er iskolde objekter ude mellem Neptuns og Jupiters baner, der i nogle tilfælde viser kometlignende haler og jetfly. Dette sker på en eller anden måde på trods af at det er placeret, hvor det er for koldt til at denne form for aktivitet kan forekomme på grund af normale soldrevne sublimeringsprocesser. I stedet, ændringer i objektets kredsløb eller andre interaktioner kan være den kraft, der driver nogle kentaurer til at blive aktive som kometer.

Dette arbejde vises i Planetary Science Journal, og har titlen "Ingen aktivitet blandt 13 kentaurer opdaget i Pan-STARRS1 Detection Database." Ud over Lilly, PSI-forskerne Henry Hsieh og Jordan Steckloff samarbejdede også om dette arbejde.

Ved at udføre denne undersøgelse, Lilly og hendes team ledte ikke efter inaktive kentaurer. I stedet, objekter blev tegnet fra en liste over 29 kentaurer, der for nylig blev opdaget i Pan-STARRS1 undersøgelsen, og udvælgelserne var baseret på evnen til at observere kentaurerne med Gemini North-teleskopet på Hawaii under det planlagte observationstidspunkt, og hvis de ville være i nærheden af ​​deres nærmeste tilnærmelse til Solen omkring observationstidspunktet. Fordi disse kriterier udelukkende var baseret på objektpositioner, de forventede, at enhver aktivitet, der udelukkende skyldes Solens opvarmningseffekt, let skulle kunne opdages.

Aktive kentaurer er samlet inden for en afstand af omkring 14 astronomiske enheder fra Solen, som er et lille stykke ud over Saturn. En AU er afstanden fra Solens centrum til Jordens centrum. "Det giver os et hint om, hvad der får kentaurer til at tænde, " sagde Lilly. "Nogle modeller tyder på, at kentaurer indeholder amorf vandis, hvilket er meget specielt, fordi den ikke har krystallinsk struktur som isen her på Jorden, og dens struktur gør det muligt for den at fange en stor mængde gas mellem sine molekyler under dannelsen af ​​kroppen. Når kroppen når varme nok dele af solsystemet (ved omkring 14 AU), isen gennemgår en hurtig faseovergang fra amorf til krystallinsk struktur, hvor den frigiver de indespærrede gasser."

Forud for dette arbejde, mange forskere troede, at frigivelsen af ​​gasser, når vand krystalliserer, var en eksoterm proces, der ville frigive den nødvendige energi for at gøre kentaurerne aktive. Dette arbejde bekræfter alternative laboratoriedata, der tyder på, at krystalliseringsprocessen ikke frigiver varme. Centaur-aktivitet udløses ikke specifikt af denne faseændring. I stedet, Lilly forklarer, "Den undslippende gas fra den amorfe vandis opbygger tryk, som igen kan åbne synkehuller eller forårsage jordskred, der blotlægger andre is, der vil sublimere og skabe synlig koma. Dette tryk kan være så stort, at det kan skubbe kampesten eller bidder af Kentauren ud, på samme måde som det, der blev observeret under udbruddet af Centaur Echeclus i 2005."

Dette arbejde tyder på, at jordskred og andre dynamiske overfladebegivenheder udløst af frigivelsen af ​​gas igen kan udløse aktivitet, der ser kometlignende ud, men som ikke er forudsigelig som i kometer, og kan forekomme længe efter, at Kentauren passerede sit perihelium - det nærmeste punkt på Solen. På samme tid, ikke alle objekter i Centaur-regionen vil have den slags kredsløb, der ville tillade aktiviteten at starte. Baseret på deres analyse af Centaur orbital evolution, Lilly og hendes team foreslår, at pludselige ændringer i formen af ​​kredsløbet, forårsaget af tætte møder med gigantiske planeter, kan sætte gang i aktiviteten på tidligere hvilende Kentaurer. Selv et skift indad på 0,5 AU kan forårsage nok af en termisk bølge til at udløse yderligere krystallisering og i sidste ende eksplosiv gasopbygning i en komets indre. Derfor er kredsløbsudviklingen en nøglebrik i opbygningen af ​​et billede af en kentaurs livscyklus.

Objekterne i denne undersøgelse har haft stabile kredsløb i mindst de sidste ti tusinde år, og dynamisk ser det ud til at have været stabilt i meget længere tid. Det kan være, at de var aktive tidligere, efter ankomsten til deres nuværende placeringer. De kan også en dag blive aktive, når deres kredsløb ændres igen. Kentaurer er forbigående objekter; de starter deres liv som Kuiper Bælt eller Oort skyobjekter i det ydre solsystem, og gennem en række forskellige interaktioner drives ind i baner tættere på Solen. Engang placeret mellem Neptun og Jupiter, deres dage er begrænsede, og det menes, at interaktioner med disse to gigantiske verdener kaster kentaurer ind i det indre solsystem inden for 10 millioner år efter deres ankomst. Uanset fremtiden for disse 13 kentaurer, de forbliver i øjeblikket stille, og deres tavshed fortæller os, at Centaur-aktivitet er langt mere kompleks end simpel opvarmning.