„Musujący sód” może być wyjaśnieniem kometarnej aktywności jednej z planetoid
Artystyczna wizja planetoidy Phaethon. Ulatniający się sód może być powodem obserwowanej kometopodobnej aktywności obiektu. Źródło: NASA/JPL-Caltech/IPAC
Z planetoidy (3200) Phaethon mogą ulatniać się opary sodu, gdy obiekt znajduje się odpowiednio blisko Słońca. Może to być przyczyną obserwowanego wzrostu jasności – informuje amerykańska agencja kosmiczna NASA. Taki właśnie mechanizm sugerują modele oraz testy laboratoryjne.
Do drobnych ciał Układu Słonecznego należą m.in. komety i planetoidy (asteroidy). Jądra tych pierwszych zbudowane są z lodu, odłamków skalnych, pyłu i innych składników. Gdy kometa dociera do wewnętrznej części Układu Słonecznego, zaczyna być aktywna i wzrasta jej blask – następuje wówczas sublimacja lodów i pojawia się wokół niej gazowo-pyłowa otoczka, może się też wykształcić warkocz. Planetoidy też mogą mieć powierzchnie zawierające lód, ale są to zarazem zdecydowanie bardziej obiekty skaliste. Planetoidy zwykle nie wykazują aktywności podobnej do kometarnej, choć bywają wyjątki.
Do planetoid z aktywnością podobną do kometarnej należy (3200) Phaethon. Nazwa obiektu odnosi się do Faetona z mitologii greckiej (syn Heliosa). Przyczyną nadania tej nazwy jest wyjątkowe jak na planetoidy zbliżanie się do Słońca. Orbita obiektu przecina orbity Marsa, Ziemi, Wenus, a nawet Merkurego.
Gdy Phaethon zbliża się do Słońca, jego powierzchnia mocno się nagrzewa. Ale skąd pojaśnienie, skoro obiekt nie posiada wcale (albo prawie wcale) lodu, który mógłby sublimować jak w przypadku aktywności komet? Naukowcy sądzą, że przyczyną może być sód.
Phaethon ma bardzo wydłużoną orbitę, i gdy jest blisko Słońca, temperatury na powierzchni tej niewielkiej skały (5,8 km średnicy) mogą osiągać około 750 stopni Celsjusza. Lód wodny, tlenku węgla albo dwutlenku węgla nie są w stanie przetrwać blisko powierzchni w takiej temperaturze i powinny się „wygotować” dawno temu. Ale temperatura ta jest odpowiednia dla ulatniania się sodu.
Właśnie takie spostrzeżenie nasunęło się Josephowi Masiero z IPAC-Caltech w USA w trakcie obserwacji Geminidów - roju meteorów widocznego w grudniu, dla którego źródłem jest właśnie Phaethon. O Geminidach wiadomo, że mają mało sodu. Do tej pory zakładano, że utraciły go już po opuszczeniu planetoidy. Nowa hipoteza sugeruje, że to właśnie sód może ogrywać kluczową rolę w wyrzucaniu Geminidów z powierzchni Phaethona.
Badacze sądzą, że gdy planetoida zbliża się do Słońca, sód nagrzewa się i ulatnia. Ten proces powinien pozbawić sodu powierzchnię obiektu dawno temu, ale sód zawarty we wnętrzu może nadal być poddawany tym procesom i wydostawać się w przestrzeń kosmiczną przez pęknięcia i szczeliny. Takie dżety miałyby wystarczającą moc do unoszenia skalistych drobin z powierzchni.
Tak więc „musujący sód”, jak w ramach porównania określa to NASA, może być wyjaśnieniem nie tylko dla kometopodobnego pojaśnienia planetoidy - ale i dla sposobu, w jaki wyrzucane są w kosmos meteoroidy z roju Geminidów oraz dlaczego zawierają tak mało sodu.
Naukowcy przeprowadzili testy laboratoryjne, wykorzystując próbki meteorytu Allende, który spadł w Meksyku w 1969 roku. Meteoryt ten może pochodzić od planetoidy podobnej do Phaethona. Fragmenty meteorytu podgrzano do najwyższej temperatury, jaką może doświadczać Phaethon. Temperatura ta jest w okolicach punktu, w którym sód ucieka ze skalistych składników. Dokonano symulacji efektu ogrzewania dla doby na Phaethonie (trzygodzinny okres rotacji) i po porównaniu składu próbek przed i po testach okazało się, że sód został utracony, a inne pierwiastki pozostały. Taka sytuacja może więc także zachodzić realnie na planetoidzie.
Wyniki badań opublikowano w poniedziałek 16 sierpnia w czasopiśmie „The Planetary Science Journal”.
cza/ zan/
Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.
