Avaruusmaapähkinä ja sen salaisuudet

Tässä loistava kysymys: mitä tapahtuu, kun törmäytät kaksi avaruuskiveä yhteen, annat niiden hautua satoja miljoonia vuosia ja sitten ohitat ne 50 000 kilometrin tuntinopeudella?

Tuloksena on Donaldjohanson. Ja hei, tämä pieni kappale on todella outo.

Tutustu avaruusmaapähkinään

Lucyn avaruusluotain (kyllä, se nimi viittaa kuuluisaan fossiiliin – NASA:n tiedemiehet selvästi pitävät hauskaa nimeämiskäytäntöjensä kanssa) lensi äskettäin asteroidin ohi, jolla on virallinen nimi pitkä ja tylsä, mutta epävirallisesti se näyttää... no, maapähkinältä. kaksi epätasaista lohkoa yhdistettynä kapealla kaulalla, ajelehtien asteroidivyöhykkeellä kuin sillä olisi kiirettä jonnekin.

Hurjinta on, ettei se aina ole ollut tällaisen näköinen. Tutkijoiden mukaan Donaldjohanson syntyi, kun muinaisesta törmäyksestä peräisin olevat fragmentit ajautuivat yhteen ja yhdistyivät oman painovoimansa ansiosta noin 155 miljoonaa vuotta sitten. Se on kosmisesti melko lähihistoriaa – dinosaurukset vaelsivat vielä Maan päällä, kun tämä kappale alkoi ensimmäistä kertaa muotoutua.

Keinuva hyrrä avaruudessa

Tässä kohtaa asiat käyvät todella mielenkiintoisiksi. Useimmat avaruuden kohteet pyörivät melko yksinkertaisesti – ne pyörivät yhden akselin ympäri kuin koripallo jonkun sormen päässä. Donaldjohanson sanoi "ei kiitos, minä olen erilainen" ja päätti keikkua sen sijaan.

Pelkän yhden akselin ympäri pyörimisen sijaan tämä asteroidi tekee jotain, mitä kutsutaan "keinumiseksi" – se pyörähtää päälaeltaan päälle 10,5 päivän syklillä samalla kun se heiluu edestakaisin pitkän akselinsa ympäri 26,5 päivän kierrolla. Kuvittele, jos yrittäisi pyörittää maapähkinää ja se päättäisikin käyttäytyä kuin humalassa oleva hyrrä. Siinä on käytännössä kyse.

Tutkijoilla on tälle käytökselle nimi: "monimutkainen pyöriminen." Mutta rehellisesti sanottuna meidän pitäisi kutsua sitä sen oikealla nimellä – asteroidin vastine sille, kun kävelee ja pureskelee purkkaa samaan aikaan.

Kun auringonvalo pelaa pitkää peliä

Miksi siis tämä avaruusmaapähkinä keikkuu sen sijaan, että pyörisi siististi? Vastaus liittyy niin sanottuun YORP-ilmiöön, ja rehellisesti sanottuna se on yksi niistä kosmisista tarinoista, jotka saavat sinut arvostamaan universumin kärsivällisyyttä.

Näin se toimii: auringonvalo lämmittää asteroidin pintaa, ja tuo lämpö säteilee lopulta takaisin avaruuteen infrapunasäteilynä. Se kuulostaa täysin vaarattomalta, eikö? Mutta asia on, että tuo säteily toimii kuin pieni rakettimoottori työntäen ulospäin. Miljoonien vuosien aikana nämä pikkuruiset voimat kumuloituvat.

Koska Donaldjohanson on niin epäsäännöllisen ja lohkeilevan muotoinen, nuo pienet voimat eivät kumoa toisiaan niin kuin ne tekisivät mukavan pallonmuotoisella kohteella. Sen sijaan ne luovat vääntövaikutuksen, joka vähitellen muuttaa asteroidin pyörimistä. Tutkijoiden mukaan tämä asteroidi pyöri alun perin vähintään kymmenen kertaa nopeammin, mutta viimeisten 20–60 miljoonan vuoden aikana YORP on hidastanut sitä tasaisesti.

Sama prosessi toimi päinvastoin muilla asteroideilla kuten Bennu ja Ryugu – ne pyörivät luultavasti paljon hitaammin ennen kuin YORP kiihdytti niitä täysille. Bennu suorittaa nykyään täyden kierroksen neljässä tunnissa, mikä on rehellisesti sanottuna uuvuttavaa ajatella.

Muinainen vesi? Tällä kuivannäköisellä kivellä?

Tämä osuus sai minut todella miettimään. Kun Lucy kiiti Donaldjohansonin ohi 50 000 kilometrin tuntinopeudella (älä mieti liian tarkasti, miten nopeaa se on), sen instrumentit havaitsivat pinnalla rautapitoisia savimineraaleja. Nämä mineraalit voivat muodostua vain nestemäisen veden läsnäollessa.

Mutta täällä on käänne: veden kanssa kosketuksissa oleminen oli luultavasti melko lyhytaikaista. Tutkijat tietävät tämän, koska pitkäaikainen vuorovaikutus veden kanssa pyrkii korvaamaan savimineraalien rautan muilla alkuaineilla kuten magnesiumilla. Donaldjohansonin savimineraalit ovat edelleen rautapitoisia, mikä tarkoittaa, että vesi tuli ja meni suhteellisen nopeasti.

Vertaa tätä Bennuun ja Ryuguun, joilla molemmilla on magnesiumpitoisia savimineraaleja, mikä viittaa paljon pidempiin veden altistusaikoihin – mahdollisesti miljoonia vuosia, kun ne olivat vielä osa suurempia emokappaleita. Se, että Donaldjohanson on niin erilainen, viittaa siihen, että nämä asteroidit ovat saattaneet syntyä eri paikoissa tai eri aikoihin ennen kuin lopulta vaelsivat nykyiselle paikalleen.

Miksi sinun pitäisi välittää?

Öisin, asteroidit eivät ole välttämättä glamouureimpia avaruuskohteita. Niillä ei ole Marsin mystiikkaa eikä Saturnuksen upeita renkaita. Mutta asia on tämä: nämä kiviset aikakapselit ovat käytännössä ylijäämärakennuspalikoita siitä ajalta, kun aurinkokuntamme oli muotoutumassa. Joka kerta kun tutkimme yhtä läheltä, opimme jotain uutta siitä, mistä me tulemme.

Lisäksi on jotain aidosti ihastuttavaa siinä, että epätasainen, maapähkinän muotoinen avaruskivipaakku on keikunut asteroidivyöhykkeellä 155 miljoonaa vuotta, muotoutuen muinaisten törmäysten, lempeän auringonvalon ja lyhyiden vesikohtaamisten kautta. Se saa universumin tuntumaan hieman oudommalta, hieman läheisemmältä.

Lucy-missio jatkaa matkaansa, muuten – se on lopulta matkalla vierailemaan Troijan asterodeilla, jotka jakavat Jupiterin radan. Mutta pidän silmällä, mitä muuta tämä pieni luotain löytää kaoottisen, kauniin kosmisen naapurustomme salaisuuksista.

Joskus pienimmät kohteet kertovat suurimmat tarinat.