Phaethon ، یک سیارک آزاد کننده سدیم در منظومه شمسی است

Phaethon ، یک سیارک آزاد کننده سدیم در منظومه شمسی است
Phaethon ، یک سیارک آزاد کننده سدیم در منظومه شمسی است
Anonim

ستاره های دنباله دار به دلیل داشتن دم های وسیع ، رنگارنگ و خیره کننده از گاز ، یخ ، سنگ و انواع دیگر مواد معروف هستند. این دمها زمانی رخ می دهند که هسته یخی دنباله دار با نزدیک شدن به خورشید گرم می شود و در طی فرآیند گرمایش گازهای یخی آزاد می کند.

با این حال ، انتشار گازها فقط به دنباله دارها محدود نمی شود. برخی قمرها و قمرها ، مانند گانیمید مشتری ، و دیگر اجسام یخی در منظومه شمسی می توانند به اندازه کافی گرم شوند تا گازها را آزاد کنند.

بنابراین وقتی دانشمندان یک سیارک که بیشتر از سنگ ساخته شده بود را کشف کردند ، گازهایی از خود بیرون داد ، آنها کاملاً گیج شدند.

با Phaeton ، یک سیارک نزدیک زمین که اخیراً کشف شده است فعالیتی شبیه دنباله دار پیدا کرده است ، آشنا شوید.

Phaeton فاقد مقدار قابل توجهی یخ در سطح خود است. پس چرا گازهایی از سطح خود ساطع می کند و مانند دنباله دار می درخشد؟

Phaeton یک سیارک آپولو با عرض 5.8 کیلومتر است که بیش از هر سیارک دیگری به خورشید نزدیک می شود ، اگرچه برخی از سیارک های کوچکتر و بدون نام دارای پره های نزدیک هستند.

نام Phaethon ممکن است ناآشنا به نظر برسد ، اما بدن اصلی مادر باران شهابی Geminid است که هر ساله در اواسط دسامبر رخ می دهد.

نزدیکترین رویکرد فائتون به خورشید هر 524 روز اتفاق می افتد و سطح این سیارک را تا حدود 750 درجه سانتی گراد گرم می کند - آنقدر داغ است که آب ، دی اکسید کربن یا مونوکسید کربن را از یخ روی سطح سیارک آزاد می کند.

با این حال ، با چنین دوره مداری کوتاهی ، این عناصر مدتها پیش به طور کامل تبخیر شده بودند. با این حال ، این سیارک هنوز گاز می دهد.

در یک مطالعه جدید که توسط جوزف ماسیرو از سازمان تحقیقاتی IPAC (مرکز پردازش و تجزیه مادون قرمز) Caltech انجام شد ، تیمی از دانشمندان رفتار شبه دنباله دار فیتون را در هنگام نزدیک شدن به خورشید مورد بررسی قرار دادند و سعی کردند بفهمند این سیارک چه چیزی را می تواند به سمت خود حرکت دهد. فضا.

و فکر می کنند پاسخ خود را دارند.

در دمای 750 درجه سانتی گراد ، سدیم می تواند از سطح یک سیارک به فضا "فرار" کند. علاوه بر این ، سدیم به وفور در سیارک ها یافت می شود و ممکن است تکامل گازهای پیوسته مشاهده شده بر روی Phaethon را در طول عبور از اطراف دهانه هر 524 روز توضیح دهد.

یعنی … اگر سدیم کافی در Phaeton وجود داشته باشد.

برای یافتن پاسخ پیچیده ای برای این س ،ال ، به بارش شهابی Geminid که Phaethon ایجاد می کند ، باز می گردیم.

بارش شهابی زمانی اتفاق می افتد که قطعات کوچکی از مواد صخره ای که از سطح بدن والدین آنها پرتاب می شود وارد جو زمین شده و می سوزد و بسته به ترکیب آنها رنگ ها و روشنایی های متفاوتی تولید می کند.

اگر شهاب سنگ حاوی سدیم باشد ، هنگام ورود به جو نارنجی می شود.

و مشکل در آنجا نهفته است جمینیدها دارای مقدار کمی سدیم هستند. بنابراین سدیم چگونه می تواند فعالیت دنباله دار فائتون را توضیح دهد؟

پیش از اکتشافات توسط ماسیرو و دیگران ، اعتقاد بر این بود که مواد سنگی که از Phaethon خارج شده اند ، اندکی پس از خروج از سیارک سدیم خود را از دست می دهند ، که این امر عدم وجود شهاب سنگ های نارنجی در طول Geminids را توضیح می دهد.

با این حال ، تحقیقات ماسیرو نشان می دهد که سدیم ممکن است نیروی اصلی باشد که مواد سنگ را از سطح فایتون بیرون می کند.

این تیم حدس می زند که با گرم شدن فائتون با نزدیک شدن به خورشید ، سدیم روی سیارک گرم شده و به فضا تبخیر می شود.

اما ، مانند یخ ، اگر سدیم در سطح Phaethon وجود داشت ، مدتها پیش گرم شده و بخار می شد.بنابراین ، در عوض ، سدیم باید از داخل این سیارک بیرون بیاید و برای ایجاد گاز از طریق شکاف های کوچک به سطح آن منتقل شود.

همانطور که سدیم بخار شده در فضا از طریق شکافهای کوچک و شکافهای سطح سیارک "سوت می زند" ، جت هایی با نیروی کافی برای بیرون راندن مواد سنگی از سطح ایجاد می کند. بنابراین ، ایجاد Geminids و رفتار مداوم شبیه دنباله دار که امروزه مشاهده می شود.

بیورن دیویدسون ، نویسنده و دانشمند آزمایشگاه آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL) می گوید: "سیارک هایی مانند Phaethon گرانش بسیار ضعیفی دارند ، بنابراین پرتاب مواد زائد از سطح یا بیرون ریختن سنگ از یک شکاف نیروی زیادی لازم نیست." به

بیرون ریختن این ماده می تواند درخشش دنباله دار فایتون را توضیح دهد ، و عدم وجود سدیم در سطح خارجی Phaeton دلیل کمبود سدیم در Geminids را توضیح می دهد.

"مدل های ما فرض می کنند که این نیاز به مقدار کمی سدیم دارد - هیچ چیز انفجاری مانند خروج بخار از سطح دنباله دار یخی نیست. بیشتر شبیه یک صدای خش خش مداوم است."

بنابراین تیم چگونه فرضیه خود را آزمایش کرد؟

ماسیرو و همکارانش نمونه هایی از شهاب سنگ آلنده را در آزمایشگاه JPL آزمایش کردند که در مکزیک در سال 1969 سقوط کرد و متعلق به همان کلاس سیارک ها ، کندریت های کربنی ، با Phaeton است.

این تیم قطعات شهاب سنگ را به حداکثر دمای گرمایی که Phaethon هنگام نزدیک شدن به خورشید تجربه می کند ، گرم کرد. علاوه بر این ، تیم یک روز را در Phaeton شبیه سازی کرد که 3 ساعت طول می کشد.

"هنگام مقایسه نمونه ها قبل و بعد از آزمایشات آزمایشگاهی ، سدیم از بین رفت در حالی که سایر عناصر باقی مانده بودند. این نشان می دهد که ممکن است همین اتفاق در Phaeton رخ دهد و به نظر می رسد با نتایج مدلهای ما مطابقت دارد. "یانگ لیو ، دانشمند JPL و نویسنده این مطالعه گفت.

این یافته ها ممکن است نحوه فعال شدن سایر سیارک ها را توضیح دهد ، زیرا ممکن است فرایند مشابهی با Phaeton داشته باشند.

نتایج مطالعه مازیرو و همکارانش نیز از این فرضیه حمایت می کند که طبقه بندی اجسام کوچک منظومه شمسی به عنوان دنباله دارها یا سیارک ها یک ساده سازی بیش از حد است.

برخی از محققان معتقدند عواملی مانند میزان یخ و عناصر تبخیر شده در دمای خاص باید نقش مهمی در طبقه بندی اجسام کوچک ایفا کنند.

مطالعه ای توسط Maziero و همکارانش با عنوان Volatility Sodium in Carbonaceous Chondrites at Temperatures متناظر با سیارک های پرهلیون کم ، در شماره آگوست 2021 مجله Planetary Science Journal یافت می شود.

توصیه شده: