Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Månen, der kredser om Dinky-asteroiden, er faktisk to små måner, der hænger sammen

Paneler a, b og c viser hver stereografiske billedpar af asteroiden Dinkinesh taget af NASA Lucy Spacecrafts L'LORRI Instrument i minutterne omkring den nærmeste tilgang den 1. november 2023. De gule og rosenrøde prikker angiver lavpunktet hhv. højdedrag. Disse billeder er blevet skarpere og behandlet for at forbedre kontrasten. Panel d viser et sidebillede af Dinkinesh og dens satellit Selam taget et par minutter efter den nærmeste tilgang. Kredit:NASA/SwRI/Johns Hopkins APL/NOIRLab

Da NASAs Lucy-rumfartøj fløj forbi sit første officielle mål Dinkinesh i november 2023, opdagede forskere, at asteroiden - kendt som "Dinky" - ikke var alene i rummet. En satellitasteroide, som holdet kaldte "Selam", kredsede om Dinky. Da Lucy sendte flere data tilbage til Jorden, opdagede forskerne noget overraskende:Selam var ikke bare én måne, det var en kontakt binær - eller to måner smeltet sammen.

Lucy-teamet, som omfatter professor i astronomi og geologi ved University of Maryland Jessica Sunshine, beskrev det uventede fund i et papir offentliggjort i tidsskriftet Nature den 29. maj 2024.

Forskerne bemærkede, at det usædvanlige arrangement udfordrer eksisterende teorier om, hvordan asteroider og andre himmellegemer blev dannet over tid og giver yderligere indsigt i både Dinkys og Selams indre struktur, dynamik og evolutionære historie.

"Der er meget mere kompleksitet i disse små kroppe, end vi oprindeligt troede," sagde Sunshine, en medforfatter af papiret. "Med de yderligere observationer taget af rumfartøjet, var vi i stand til bedre at analysere funktioner såsom Dinkineshs rotationshastighed og Selams kredsløbsmønster. Vi har også en bedre forståelse af, hvilke materialer de eventuelt er lavet af, hvilket bringer os et skridt tættere på at lære hvordan jordiske kroppe skabes."

Støder på asteroiden Dinkinesh og dens måner. Kredit:NASA/SwRI/Johns Hopkins APL/NOIRLab

Billeder taget af rumfartøjet Lucy afslørede et trug på Dinkinesh, hvor omkring en fjerdedel af asteroiden brækkede af fra dens hovedlegeme, en højderyg, der blev dannet efter asteroidens strukturelle svigt og kontaktbinæren nu kendt som Selam (som blev opkaldt efter barnets modstykke af Lucy hominin-fossilet opdaget i 1974).

Holdet teoretiserede, at Dinkys hurtige roterende bevægelse - boostet af den ujævne refleksion af sollys fra asteroidens overflade - fik den til at kaste og slynge stenet affald ud i kredsløb. Noget af affaldet kunne have samlet sig for at danne Selam, mens en anden del af fragmenterne regnede tilbage på Dinky som kampesten og skabte kammene fotograferet af Lucy-rumfartøjet.

"En af de ting, der er afgørende for at forstå, hvordan planeter som Jorden kom hertil, er at forstå, hvordan objekter opfører sig, når de rammer hinanden, og at forstå, at vi er nødt til at forstå deres styrke," sagde ledende videnskabsmand Hal Levison fra Southwest Research Institute, Boulder. Colorado, hovedefterforsker for Lucy-missionen.

"Dybest set blev planeterne dannet, da [mindre objekter som asteroider], der kredsede om solen, løb ind i hinanden. Hvorvidt objekter går i stykker, når de rammer eller klæber sammen, har meget at gøre med deres styrke og indre struktur."

Holdet udledte, at Dinky sandsynligvis havde en vis indre styrke, som gjorde det muligt for den at bevare det meste af sin form.

Hvordan Dinkys usædvanlige dobbeltmåner blev dannet, er stadig et mysterium, men Sunshine sagde, at holdets resultater åbner døren til sammenlignende undersøgelser med lignende himmellegemer.

"Jeg er personligt meget begejstret for at sammenligne Didymos binære system med dette, især da de ser ud til at dele mange ligheder såsom størrelse, generel form og muligvis sammensætning på trods af at de er i helt forskellige dele af solsystemet," forklarede Sunshine, der var også på NASA's DART-forskningshold og hjalp med at detaljere DART-rumfartøjets vellykkede afbøjning af Didymos' lille måne kaldet Dimorphos.

"Det binære Didymos-system er placeret i et nær-Jorden-miljø, mens Dinkinesh-systemet er placeret meget længere væk fra Jorden i det vigtigste asteroidebælte," tilføjede hun. "De har meget forskellige funktioner, men vi tror, ​​de kan have gennemgået lignende processer for at blive det, vi kender til dem i dag."

Dinkinesh og dens satellit er de første to af 11 asteroider, som Lucy planlægger at udforske i løbet af sin 12-årige rejse. Efter at have skimmet den inderste kant af hovedasteroidebæltet, går Lucy tilbage mod Jorden for at få en tyngdekraftsassistance i december 2024. Den tætte forbiflyvning vil drive rumfartøjet tilbage gennem hovedasteroidebæltet, hvor det vil observere asteroiden Donaldjohanson i april 2025, og derefter gå videre for at observere de trojanske asteroider i 2027.

"Vores ultimative mål er at forstå dannelsen af ​​himmellegemer," sagde Sunshine. "Hvordan dannes planeter? Hvordan blev Jorden dannet? Vi ved, at store planeter dannes af mindre kroppe, så at studere disse små asteroider lader os se, hvordan materialer opfører sig og interagerer i mindre skala. Med Dinky og de andre asteroider flyver vi flyver ved, vi lægger grunden til at forstå, hvordan planeter er lavet."