|
Два разных типа астероидов могут иметь одну историю
|
|
|
|
Примерно 4,6 миллиарда лет назад наша солнечная система сформировалась из огромного диска газа и пыли, вращавшегося вокруг нашего Солнца. Астероиды, которые мы видим сегодня, являются одними из наиболее полных образцов этого образования, которые еще можно наблюдать. Ученые могут изучить эти плавающие капсулы времени и изучить их состав, форму и строение поверхности, чтобы сделать вывод о том, какой была наша солнечная система, когда она появилась на свет.
|
|
|
|
Исследователи распределяют астероиды по категориям на основе сходных характеристик, и в статье, опубликованной в журнале Planetary Science Journal под руководством ученого IPAC Джо Мазьеро, приводятся доказательства того, что два различных типа астероидов, возможно, на самом деле имели одно и то же суровое прошлое.
|
|
|
|
"Астероиды дают нам возможность взглянуть на то, что происходило в ранней Солнечной системе, как на стоп-кадр условий, которые существовали, когда формировались первые твердые объекты", - сказал Мазьеро.
|
|
|
|
Используя данные Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института, Мазьеро сосредоточил свое исследование на двух категориях астероидов: богатых металлами и состоящих из смеси силикатов и других материалов. Несмотря на то, что они имеют совершенно разный состав, их объединяет уникальный пылевидный слой материала, состоящего как из железа, так и из серы, который называется троилит.
|
|
|
|
|
|
|
"Троилит встречается очень редко, поэтому мы можем использовать его как отпечаток пальца, который связывает эти два разных типа объектов друг с другом", - сказал Мазьеро.
|
|
|
|
Это всего лишь этап
|
|
|
|
Астероиды подразделяются на различные классы в зависимости от спектра света, отраженного от их поверхности, и обозначаются такими буквами, как M, K, C и другими. Спектры могут указывать на наличие углерода, силикатов или металлов в реголите или загрязнении поверхности астероида.
|
|
|
|
В этом исследовании Мазьеро изучил астероиды М- и К-типов. М-типы богаты металлами, в то время как К-типы состоят из силикатов и других материалов и, как полагают, связаны с древним столкновением гигантских астероидов. Около 95% земной коры и мантии состоят из силикатов.
|
|
|
|
Но одни и те же материалы на астероидах могут выглядеть по-разному в зависимости от формы астероида, размера реголита (пыли, гальки, валунов) и фазового угла астероида относительно Солнца.
|
|
|
|
Астероиды в нашей Солнечной системе постоянно движутся: обращаются вокруг Солнца и вращаются вокруг своей оси, и из-за этого у астероидов, как и у Луны, есть фазы. Фазовый угол - это угол между Солнцем, астероидом и Землей.
|
|
|
|
"Хотя спектры показывают, что на поверхности этих объектов присутствуют различные минералы, мы пытаемся выяснить, насколько на самом деле отличаются эти тела", - сказал Мазьеро. "Мы хотим вернуться к тому времени, когда они образовались и в каких условиях они формировались в ранней Солнечной системе".
|
|
|
|
Те же астероиды; новые методы
|
|
|
|
Мазьеро обратился к поляризации, особенно в ближнем инфракрасном диапазоне, как к методу изучения астероидов. Измеряя поляризацию отраженного света на астероидах типа М и К, которые он изучал, Мазьеро показывает, что два ранее отдельных спектральных класса астероидов на самом деле могут быть связаны составом их поверхности.
|
|
|
|
Поляризация описывает направление волн, из которых состоит свет, аналогично тому, как яркость является показателем количества фотонов, или как цвет является показателем длины волны. Поверхность различных минералов при отражении света реагирует на поляризацию по-разному, точно так же, как они могут иметь разные цвета.
|
|
|
|
Изменения фазового угла астероида могут существенно влиять на поляризацию, и эта реакция является результатом разнообразия материалов на поверхности. Мазьеро использовал способ изменения степени поляризации в зависимости от фазового угла для изучения состава поверхности астероидов. Этот метод позволяет определить состав даже в том случае, если минералы не проявляют никаких цветовых или спектральных характеристик.
|
|
|
|
"Поляризация дает нам представление о минералах в астероидах, которое мы не можем получить, исходя из того, насколько хорошо астероид отражает солнечный свет или как выглядит спектр отраженного света", - сказал Мазьеро. "Поляризация дает вам третью ось, позволяющую задавать вопросы о минералогии поверхности, которые не зависят от яркости или спектральной информации".
|
|
|
|
Мазьеро использовал инструмент WIRC+Pol в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института в горах над Сан-Диего, Калифорния.
|
|
|
|
"Паломар - это потрясающее место. Приятно взаимодействовать с тамошней командой наблюдателей; операторы телескопов и астрономы-помощники действительно помогают в получении наилучших данных", - сказал Масьеро. "Для получения необходимых мне данных о поляризации в инфракрасном диапазоне нет другого прибора, который мог бы получить данные на такую глубину. Это уникальное свойство Palomar".
|
|
|
|
Когда пыль осядет
|
|
|
|
После изучения поляризации Мазьеро пришел к выводу, что астероиды М- и К-типа имеют одинаковую пыльную поверхность из троилита, материала, состоящего из сульфида железа.
|
|
|
|
Мазьеро утверждает, что наличие троилита свидетельствует о том, что эти два типа астероидов на самом деле произошли от сходных типов первоначальных крупных объектов, которые позже распались, образовав астероиды, которые мы видим сегодня.
|
|
|
|
Различия в общем составе астероидов могут быть связаны с различными слоями внутри крупных первоначальных объектов. Подобно тому, как ядро, мантия и кора Земли состоят из разных материалов, эти типы астероидов могут образовываться из разных слоев.
|
|
|
|
Троилитовая пыль, возможно, была в изобилии на первоначальном объекте до его разрушения, или же это могло быть облако пыли, которое покрыло все после того, как он распался, но ее корни до сих пор неизвестны.
|
|
|
|
"Вы не можете пойти и вскрыть Землю, чтобы посмотреть, что находится внутри, но вы можете посмотреть на астероиды — остатки и обломки, неиспользуемые компоненты солнечной системы — и использовать их, чтобы увидеть, как были построены наши планеты", - сказал Мазьеро.
|
|
|
|
Источник
|
