Phaethon, un asteroide che rilascia sodio nel sistema solare

Phaethon, un asteroide che rilascia sodio nel sistema solare
Phaethon, un asteroide che rilascia sodio nel sistema solare
Anonim

Le comete sono famose per le loro vaste, colorate e sbalorditive code di gas, ghiaccio, roccia e una varietà di altri materiali. Queste code si verificano quando il nucleo ghiacciato della cometa si riscalda mentre si avvicina al Sole, rilasciando gas ghiacciati durante il processo di riscaldamento.

Tuttavia, il rilascio di gas non è limitato alle comete. Alcune lune e lune, come Ganimede di Giove, e altri corpi ghiacciati nel nostro sistema solare possono riscaldarsi abbastanza da rilasciare gas.

Quindi, quando gli scienziati hanno scoperto un asteroide che era per lo più fatto di roccia, emetteva gas, erano completamente sconcertati.

Incontra Phaeton, un asteroide vicino alla Terra recentemente scoperto per esibire un'attività simile a una cometa.

Phaeton non ha una quantità significativa di ghiaccio sulla sua superficie; allora perché emette gas dalla sua superficie e brilla come una cometa?

Phaeton è un asteroide Apollo largo 5,8 km che viaggia più vicino al Sole di qualsiasi altro asteroide con nome, sebbene alcuni asteroidi più piccoli e senza nome abbiano perielio più vicino.

Il nome Phaethon può sembrare poco familiare, ma è il capostipite della famosa pioggia di meteoriti Geminidi, che si verifica ogni anno a metà dicembre.

Il massimo avvicinamento di Phaeton al Sole avviene ogni 524 giorni, riscaldando la superficie dell'asteroide a circa 750 ° C - abbastanza caldo da rilasciare acqua, anidride carbonica o monossido di carbonio dal ghiaccio sulla superficie dell'asteroide.

Tuttavia, con un periodo orbitale così breve, questi elementi sarebbero completamente evaporati molto tempo fa. Tuttavia, l'asteroide sta ancora emettendo gas.

In un nuovo studio condotto da Joseph Masiero dell'organizzazione di ricerca IPAC (Infrared Processing and Analysis Center) del Caltech, un team di scienziati ha studiato il comportamento simile a una cometa di Phaethon mentre si avvicinava al Sole, cercando di capire in che cosa potrebbe essere spinto l'asteroide spazio.

E pensano di avere la loro risposta.

A una temperatura di 750 ° C, il sodio può "fuggire" dalla superficie di un asteroide nello spazio. Inoltre, il sodio si trova in abbondanza sugli asteroidi e potrebbe spiegare la continua evoluzione del gas osservata su Fetonte durante il suo passaggio perielioo ogni 524 giorni.

Cioè… se c'è abbastanza sodio nel Fetonte.

Per trovare una risposta complessa a questa domanda, torneremo alla pioggia di meteoriti Geminidi creata da Phaethon.

Gli sciami meteorici si verificano quando piccoli pezzi di materiale roccioso lanciati dalla superficie dei loro corpi genitori entrano nell'atmosfera terrestre e bruciano, producendo colori e luminosità diversi, a seconda della loro composizione.

Se il meteorite contiene sodio, si illuminerà di arancione quando entrerà nell'atmosfera.

E qui sta il problema. I Geminidi hanno un basso contenuto di sodio. Quindi, come può il sodio spiegare l'attività simile a una cometa di Fetonte?

Prima dell'esplorazione di Masiero e altri, si credeva che il materiale roccioso espulso da Fetonte perdesse il suo sodio poco dopo aver lasciato l'asteroide, il che spiegherebbe l'assenza di meteoriti arancioni durante le Geminidi.

Tuttavia, la ricerca di Masiero suggerisce che il sodio potrebbe essere la forza principale che spinge il materiale roccioso fuori dalla superficie di Phaeton.

Il team ipotizza che mentre Phaeton si riscalda mentre si avvicina al Sole, il sodio sull'asteroide si riscalda ed evapora nello spazio.

Ma, come nel caso del ghiaccio, se il sodio fosse esistito sulla superficie di Phaethon, si sarebbe riscaldato ed evaporato molto tempo fa. Quindi, invece, il sodio dovrebbe provenire dall'interno dell'asteroide, trasportato sulla sua superficie per la formazione di gas attraverso minuscole crepe.

Mentre il sodio vaporizzato "sibila" attraverso lo spazio attraverso piccole crepe e fessure sulla superficie dell'asteroide, creerà getti con una forza sufficiente per spingere il materiale roccioso fuori dalla superficie. Quindi, creando le Geminidi e il comportamento persistente simile a una cometa visto oggi.

"Gli asteroidi come Phaethon hanno una gravità molto debole, quindi non ci vuole molta forza per lanciare detriti dalla superficie o far uscire rocce da una fessura", ha detto Bjorn Davidsson, coautore dello studio e scienziato presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA..

L'espulsione di questo materiale spiegherebbe il bagliore simile a una cometa di Phaeton e l'assenza di sodio sulla superficie esterna di Phaeton spiegherebbe perché le Geminidi mancano di sodio.

“I nostri modelli presumono che ciò richieda pochissimo sodio, niente di esplosivo come l'eruzione di vapore dalla superficie di una cometa ghiacciata; è più simile a un sibilo costante."

Quindi, come ha testato la squadra la loro ipotesi?

Masiero e i suoi colleghi hanno testato campioni del meteorite Allende nel laboratorio del JPL, caduto in Messico nel 1969 e appartenente alla stessa classe di asteroidi, le condriti carboniose, di Phaeton.

Il team ha riscaldato i frammenti di meteorite alla temperatura massima che Phaethon sperimenta durante il suo avvicinamento al Sole. Inoltre, il team ha simulato una giornata su Phaeton della durata di 3 ore.

“Quando si confrontano i campioni prima e dopo i nostri test di laboratorio, il sodio è andato perso mentre altri elementi sono rimasti. Ciò suggerisce che lo stesso potrebbe accadere su Phaeton e sembra essere coerente con i risultati dei nostri modelli , ha affermato Yang Liu, scienziato del JPL e coautore dello studio.

I risultati potrebbero spiegare come altri asteroidi continuano ad essere attivi, poiché potrebbero subire lo stesso processo di Phaeton.

I risultati dello studio di Maziero e colleghi supportano anche l'ipotesi che classificare piccoli oggetti nel sistema solare come comete o asteroidi sia una semplificazione eccessiva.

Alcuni ricercatori ritengono che fattori come la quantità di ghiaccio e quali elementi evaporano a determinate temperature dovrebbero svolgere un ruolo importante nella classificazione dei piccoli corpi.

Uno studio di Maziero e colleghi, intitolato Sodium Volatility in Carbonaceous Chondrites at Temperatures Matching to Low Perielion Asteroids, è disponibile nel numero di agosto 2021 del Planetary Science Journal.

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