Hvordan Solen påvirker asteroider i vores nabolag

Asteroider legemliggør historien om vores solsystems begyndelse. Jupiters trojanske asteroider, som kredser om Solen på samme vej som gaskæmpen, er ingen undtagelse. Trojanerne menes at være tilbage fra de objekter, der til sidst dannede vores planeter, og at studere dem kan give fingerpeg om, hvordan solsystemet opstod.

I løbet af de næste 12 år, NASAs Lucy-mission vil besøge otte asteroider - inklusive syv trojanske heste - for at hjælpe med at besvare store spørgsmål om planetdannelse og oprindelsen af ​​vores solsystem. Det vil tage rumfartøjet omkring tre et halvt år at nå sin første destination. Hvad kan Lucy finde?

Ligesom alle planeter, asteroider findes i heliosfæren, den store boble af rummet defineret af rækkevidden af ​​vores sols vind. Direkte og indirekte, Solen påvirker mange aspekter af tilværelsen i denne lomme af universet. Her er et par af de måder, hvorpå Solen påvirker asteroider som trojanske heste i vores solsystem.

Sted i rummet

Solen udgør 99,8 % af solsystemets masse og udøver som følge heraf en stærk tyngdekraft. I tilfældet med de trojanske asteroider, som Lucy vil besøge, selve deres placering i rummet er delvist dikteret af Solens tyngdekraft. De er samlet i to Lagrange-punkter. Det er steder, hvor tyngdekraften fra to massive objekter - i dette tilfælde Solen og Jupiter - er afbalanceret på en sådan måde, at mindre objekter som asteroider eller satellitter forbliver i forhold til de større kroppe. Trojanerne fører og følger Jupiter i dens kredsløb med 60° ved Lagrange-punkterne L4 og L5.

At skubbe asteroider rundt (med lys!)

Det er rigtigt, sollys kan flytte asteroider! Ligesom Jorden og mange andre objekter i rummet, asteroider roterer. På ethvert givet tidspunkt, den solvendte side af en asteroide absorberer sollys, mens den mørke side afgiver energi som varme. Når varmen forsvinder, det skaber en uendelig meget tryk, skubber asteroiden en smule ud af sin kurs. Over millioner af år, denne kraft, kaldet Yarkovsky-effekten, kan mærkbart ændre banen for mindre asteroider (dem mindre end 25 miles, eller omkring 40 kilometer, i diameter).

Tilsvarende sollys kan også ændre rotationshastigheden af ​​små asteroider. Denne effekt, kendt som YORP (opkaldt efter fire videnskabsmænd, hvis arbejde bidrog til opdagelsen), påvirker asteroider på forskellige måder afhængigt af deres størrelse, form, og andre egenskaber. Sommetider, YORP får små kroppe til at spinde hurtigere, indtil de går i stykker. Andre gange, det kan få deres rotationshastigheder til at sænke.

Trojanerne er længere væk fra Solen end asteroiderne nær Jorden eller Hovedbæltet, vi har undersøgt før, og det er stadig at se, hvordan Yarkovsky-effekten og YORP påvirker dem.

At forme overfladen

Ligesom sten på Jorden viser tegn på forvitring, det samme gør sten i rummet, inklusive asteroider. Når sten varmer op i løbet af dagen, de udvider sig. Når de køler af, de trækker sig sammen. Over tid, denne udsving forårsager dannelse af revner. Processen kaldes termisk frakturering. Fænomenet er mere intenst på genstande uden atmosfære, såsom asteroider, hvor temperaturen varierer voldsomt. Derfor, selvom trojanske heste er længere fra Solen end sten på Jorden, de vil sandsynligvis vise flere tegn på termisk brud.

Manglen på atmosfære har en anden betydning for asteroideforvitring:Asteroider bliver ramt af solvinden, en jævn strøm af partikler, magnetiske felter, og stråling, der strømmer fra Solen. For det meste, Jordens magnetfelt beskytter os mod dette bombardement. Partikler, der trænger igennem, kan excitere molekyler i Jordens atmosfære, resulterer i nordlys. Uden deres egne magnetfelter eller atmosfærer, asteroider får hovedparten af ​​solvinden. Når indkommende partikler rammer en asteroide, de kan sparke noget materiale ud i rummet, ændre den grundlæggende kemi af det, der er tilbage.