Credito d'immagine: NASA / JPL
Gli astronomi affermano da tempo che le collisioni erano la causa principale degli asteroidi in rotazione, ma una nuova ricerca indica che potrebbe essere qualcosa di molto più delicato: la luce del sole. In un recente studio condotto dal Southwest Research Institute (SwRI) e dalla Charles University (Praga), gli astronomi hanno calcolato l'effetto di milioni e persino miliardi di anni di pressione solare possono far ruotare un asteroide così velocemente da poter volare in disparte; altri possono essere fatti per smettere di girare completamente.
Un nuovo studio condotto da ricercatori del Southwest Research Institute (SwRI) e della Charles University (Praga) ha scoperto che la luce solare può avere effetti sorprendentemente importanti sugli spin di piccoli asteroidi. Lo studio indica che la luce solare può svolgere un ruolo più importante nel determinare le velocità di centrifuga degli asteroidi rispetto alle collisioni, che in precedenza si pensava controllasse le frequenze di centrifuga degli asteroidi. I risultati saranno pubblicati nel numero dell'11 settembre di Nature.
David Vokrouhlicky (Charles University), David Nesvorny e William Bottke (entrambi del Dipartimento di Studi Spaziali dello SwRI) hanno condotto lo studio, dimostrando che la luce solare assorbita e riemessa da milioni a miliardi di anni può far ruotare alcuni asteroidi così velocemente da poter potenzialmente rompersi. In altri casi, può quasi impedire loro di girare del tutto. Il team ha anche notato che gli effetti della luce solare, combinati con i rimorchiatori gravitazionali dei pianeti, possono forzare lentamente i poli di rotazione degli asteroidi per puntare nella stessa direzione.
Fino a poco tempo fa, i ricercatori pensavano che gli impatti degli asteroidi controllassero la velocità di rotazione e la direzione dei piccoli asteroidi che fluttuavano nello spazio. Gli insoliti stati di spin di 10 asteroidi osservati da Stephen Slivan, un ricercatore del Massachusetts Institute of Technology, tuttavia, hanno messo in dubbio questa idea. Gli asteroidi di Slivan, i primi nella gamma da 15 a 25 miglia di diametro a cui i loro giri sono stati ampiamente studiati, fanno parte della cosiddetta famiglia degli asteroidi Koronis, un gruppo di frammenti di asteroidi prodotti da una collisione altamente energetica miliardi di anni fa. Slivan ha scoperto che non solo quattro di questi asteroidi ruotano quasi alla stessa velocità, ma hanno anche assi di rotazione che puntano nella stessa direzione.
"I dati mostrano chiaramente che l'allineamento del vettore di spin è reale, ma il modo in cui sono arrivati in questo modo è stato un grande enigma", afferma Slivan. "Sono lieto che altri trovino che questo sia un problema interessante".
“Per immaginare quanto siano davvero strani questi asteroidi, immagina di aver ricevuto una scatola di trottole proprio mentre stavi per lanciare a bordo della navetta spaziale. Dato tutto lo scuotimento prodotto dal lancio, ti aspetteresti che le cime abbiano diverse velocità di rotazione e orientamenti quando raggiungerai l'orbita ”, afferma Bottke. “Invece, immagina la tua sorpresa aprendo la scatola se le cime ruotavano tutte alla stessa velocità e avevano le maniglie rivolte verso la costellazione di Cassiopea. Ora aumenta le dimensioni delle cime di un fattore di un milione e fingi che il rimbalzo durante il lancio equivalga a miliardi di anni di collisioni di asteroidi. Questa è la strana situazione in cui ci troviamo. "
I restanti sei asteroidi studiati da Slivan o hanno velocità di centrifuga estremamente lente, in modo tale da ruotare più lentamente della lancetta delle ore di un orologio, o velocità di centrifuga molto elevate, in modo tale da trovarsi vicino al limite oltre il quale materiale sfuso sulla superficie di un asteroide volerebbe via.
“Ci si aspetterebbe che le collisioni avrebbero randomizzato queste velocità di rotazione. È stata una grande sorpresa trovare un gruppo di asteroidi con stati di rotazione così strani ”, afferma Nesvorny.
Per spiegare gli stati di spin degli asteroidi della famiglia Koronis, Vokrouhlicky, Nesvorny e Bottke hanno studiato il modo in cui gli asteroidi riflettono e assorbono la luce del sole e ritradiano questa energia come calore. Hanno scoperto che mentre la forza di rinculo prodotta dalla radiazione della luce solare è minuscola, può comunque alterare sostanzialmente la velocità di rotazione di un asteroide e la direzione del polo se ha abbastanza tempo per agire.
“Come la storia della tartaruga e della lepre, la luce solare lenta e costante vince la gara sulla scossa rapida, ma meno efficace, delle collisioni tra asteroidi. La luce solare nello spazio non si ferma mai ", afferma Bottke," e la maggior parte degli asteroidi sono stati esposti a molto a causa della loro età. "
Utilizzando simulazioni al computer, il team ha dimostrato che la luce solare ha lentamente aumentato e diminuito la velocità di rotazione degli asteroidi della famiglia Koronis da quando sono stati formati da 2 a 3 miliardi di anni fa. Più straordinariamente, hanno scoperto che alcuni asteroidi simulati sono stati catturati in uno stato di spin speciale che ha costretto il traballare dell'asse di spin dell'asteroide (prodotto dalle perturbazioni gravitazionali dal sole) a "battere" alla stessa frequenza del trabalzo dell'orbita dell'asteroide ( prodotto da perturbazioni gravitazionali dai pianeti). Questo stato, chiamato risonanza di spin-orbita, può guidare la velocità di rotazione di un asteroide e ruotare l'asse verso valori particolari.
"Questi risultati ci danno un nuovo modo di guardare gli asteroidi", afferma Vokroulicky. “La nostra speranza è che questo lavoro stimoli gli studi osservazionali in molte diverse regioni della principale fascia di asteroidi. Abbiamo solo grattato la superficie di questo interessante problema. "
Fonte originale: Comunicato stampa SWRI
