Vědci studující asteroidy zjistili, že dva zdánlivě nesouvisející typy sdílejí podivný prašný povlak troilitu.
Použitím polarizace světla namísto tradičních spekter odkryl Joe Maiero důkaz, že tyto kosmické horniny mohly pocházet ze stejných starověkých rodičovských těl a nabízely nový pohled do chaotické minulosti rané sluneční soustavy.
Starověký původ sluneční soustavy
Přibližně před 4,6 miliardami let se sluneční soustava formovala z obrovského víření plynu a prachu obklopujícího slunce. Asteroidy, které dnes zůstávají, patří mezi nejúplnější relikvie z této chaotické éry, srovnatelné s kousky a náhradními díly, které zůstaly na staveništi. Analýzou jejich tvarů, povrchů a chemického make -upu mohou vědci odhalit stopy o tom, jaké podmínky byly, když se sluneční soustava poprvé vytvořila.
Abychom lépe porozuměli těmto skalnatým zbytkům, vědci třídí asteroidy do skupin na základě sdílených rysů. Nová studie v Planetární vědecký časopisVedení vědce IPAC Joe Maiero představuje důkaz, že dva velmi odlišné typy asteroidů možná snášely stejnou turbulentní historii.
„Asteroidy nám nabízejí šanci podívat se na to, co se děje v rané sluneční soustavě, jako je zmrazovací rámec podmínek, které existovaly, když se vytvořily první pevné předměty,“ řekl Masiero.
Vzácný otisk prstu ve vesmírných skalách
Mamiero a jeho tým čerpali z údajů z Caltech’s Palomar Observatory a zkoumali dva typy asteroidů: jeden, který dominoval kov a druhý složený převážně ze silikátů a jiných minerálů. Navzdory kontrastním make -upům bylo zjištěno, že oba nesou stejný neobvyklý prašný povlak jako železo a síru, látku známou jako troilite.
„Troilite je velmi neobvyklý, takže jej můžeme použít jako otisk prstu, který spojuje tyto dva různé typy objektů k sobě navzájem,“ řekl Masiero.
https://www.youtube.com/watch?v=g2xrqdgh9ya
Tato animace ukazuje, jak by se asteroid objevil během různých fází v závislosti na jeho poloze vzhledem k Slunci, podobně jako má měsíc fáze. Kredit: Caltech/IPAC/K. Mlynář
Asteroidní spektra a klasifikace
Asteroidy jsou rozděleny do různých tříd založených na spektru světla odrážejícího se z jejich povrchu, označené písmeny jako M, K, C a další. Spektra může ukázat přítomnost uhlíku, silikátů nebo kovů v regolitu nebo povrchové nečistoty asteroidu.
V této studii se Maiero podíval na asteroidy typu M a K. Typy M jsou bohaté na kovy, zatímco typy K jsou složeny z křemičitanů a jiných materiálů a předpokládá se, že jsou spojeny se starodávnou obří kolizí mezi asteroidy. Asi 95 procent zemské kůry a pláště je tvořeno křemičitany.
Stejné materiály na asteroidech se však mohou objevit odlišně v závislosti na tvaru asteroidu, velikosti regolitu (prach, oblázky, balvany) a fázový úhel asteroidu vzhledem ke slunci.
Asteroidy v naší sluneční soustavě se neustále pohybují: obíhající slunce a otáčení na své vlastní ose, a proto, stejně jako to, jak má měsíc fáze, také asteroidy. Fázový úhel je úhel mezi sluncem, asteroidem a zemí.
„Zatímco Spectra naznačuje, že na povrchu těchto objektů jsou různé minerály, snažíme se zjistit, jak různá jsou tato těla skutečně,“ řekl Masiero. „Chceme navinout hodiny zpět, když se vytvořily a jaké podmínky se vytvořily v rané sluneční soustavě.“
Sondy asteroidy s polarizací
Masiero se obrátil na polarizaci, zejména v blízké infračervenosti, jako metodu pro studium asteroidů. Měřením polarizace odraženého světla na asteroidech typu M a K, které studoval, Mamiero ukazuje, že obě dříve diskrétní asteroidní spektrální třídy mohou být skutečně spojeny jejich povrchovým složením.
Polarizace popisuje směr vln, které tvoří světlo, podobné tomu, jak je jas měření toho, kolik fotonů je, nebo jak barva je měření vlnové délky. Různé povrchové minerály mají různé polarizační reakce, když odrážejí světlo, stejně jako mohou mít různé barvy.
Změny ve fázovém úhlu asteroidu mohou významně ovlivnit polarizaci a tato odezva je výsledkem rozmanitosti materiálů na povrchu. Masiero použil způsob, jakým se stupeň polarizace mění s fázovým úhlem, aby prozkoumal make -up povrchů asteroidů. Tato technika může sondovat složení, i když minerály nevykazují žádnou barvu nebo spektrální odpověď.
„Polarizace nám dává vhled do minerálů v asteroidech, které se nemůžeme dostat od toho, jak dobře asteroid odráží sluneční světlo, nebo jak vypadá spektrum odrazeného světla,“ řekl Masiero. „Polarizace vám dává třetí osu, abyste položili otázky o povrchové mineralogii, která je nezávislá na jasu nebo spektrálních informacích.“
Odemknutí tajemství v Palomaru
Masiero použil nástroj WIRC+Pol v Caltech’s Palomar Observatory v horách nad San Diego v Kalifornii.
„Palomar je tak báječné zařízení. Je skvělé interagovat s pozorovacím týmem tam; operátoři dalekohledu a podpůrné astronomové jsou opravdu nápomocní, aby se ujistili, že můžete získat nejlepší možné údaje,“ řekl Masiero. „Pro údaje o infračervené polarizaci, které jsem potřeboval, neexistuje žádný jiný nástroj, který by se mohl dostat téměř tak hluboký. To je pro Palomar jedinečný.“
Sledování sdíleného předků
Po polarizačních studiích Masiero dospěl k závěru, že asteroidy typu M a K sdílejí stejný prašný povrch troilitu, sulfidového materiálu železa.
Masiero tvrdí, že důkaz Troilite je známkou toho, že tyto dva typy asteroidů ve skutečnosti pocházely z podobných typů původních, větších objektů, které se později rozpadly, aby vytvořily asteroidy, které dnes vidíme.
Různé celkové kompozice asteroidů mohou být spojeny s různými vrstvami uvnitř velkých původních objektů. Stejně jako to, jak má Země jádro, plášť a kůru vyrobenou z různých materiálů, by tyto typy asteroidů mohly pocházet z různých vrstev.
Troilite prach mohl být před rozpadem hojný na původním předmětu, nebo to mohl být oblak prachu, který zakryl všechno poté, co se rozpadl, ale jeho kořeny jsou stále neznámé.
„Nemůžete jít a roztrhnout Zemi otevřenou, abyste viděli, co je uvnitř, ale můžete se podívat na asteroidy – zbylé kousky a kusy, nevyužité komponenty z tvorby sluneční soustavy – a použít je k vidění, jak byly naše planety postaveny,“ řekl Masiero.
Reference: „Mineralogické spojení mezi asteroidy typu M a K-typu, jak ukazuje polarimetrie“ od Josepha R. Masiera, Yuna G. Kwon, Elena Selmi a Manaswi Kondapally, 20. srpna 2025, Planetární vědecký časopis.
Doi: 10,3847/psj/ade433
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
