Οι αρχέγονοι αστεροειδείς που δεν υπέστησαν ποτέ μαζικές συγκρούσεις φαίνονται όλοι να είναι μεγαλύτεροι από 100 km. Γιατί;
Τα πλανητικά συστήματα σχηματίζονται από το υπόλοιπο αέριο και σκόνη ενός αρχέγονου αστέρα. Το υλικό καταρρέει σε α πρωτοπλανητικός δίσκος γύρω από το νεαρό αστέρι και οι συστάδες που σχηματίζονται μέσα στο δίσκο γίνονται τελικά πλανήτες, αστεροειδείς ή άλλα σώματα. Αν και κατανοούμε τη μεγάλη εικόνα του σχηματισμού των πλανητών, δεν έχουμε ακόμη κατανοήσει πλήρως τις λεπτομέρειες. Αυτό συμβαίνει επειδή οι λεπτομέρειες είναι περίπλοκες.
Πάρτε, για παράδειγμα, το μυστήριο των αστεροειδών και των συγκρούσεων. Θα νομίζατε ότι πλανήτες και αστεροειδείς σχηματίστηκαν σταδιακά. Μικρές συστάδες που συγκρούονται με άλλες για να δημιουργήσουν μεγαλύτερες συστάδες. Καθώς ένα αντικείμενο γίνεται μεγαλύτερο, θα ήταν πιο πιθανό να προσελκύσει άλλα σώματα, και επομένως πιο πιθανό να αντιμετωπίσει συγκρούσεις. Αλλά όπως δείχνει μια πρόσφατη μελέτη, αυτό δεν συμβαίνει πάντα με τους αστεροειδείς.
Πώς παίζει ρόλο οι αναταράξεις στο σχηματισμό αστεροειδών. Credit: MPIA/MPIA, Judith Neidel
Πολλοί αστεροειδείς μπορεί να είναι ομαδοποιούνται σε οικογένειες, λεγόμενα γιατί είναι παρόμοια στη χημική τους σύσταση. Θεωρείται ότι τα μικρότερα μέλη μιας οικογένειας πιθανότατα σχηματίστηκαν όταν ο μητρικός αστεροειδής συγκρούστηκε με έναν άλλο μεγάλο αστεροειδή. Εξαιτίας αυτού, μπορείτε να φτιάξετε ένα οικογενειακό δέντρο αστεροειδών, που δημιουργήθηκε από συγκρούσεις στο πρώιμο ηλιακό σύστημα. Αλλά όταν η ομάδα χαρτογράφησε το γενεαλογικό δέντρο το 2017, βρήκε 17 αστεροειδείς χωρίς οικογένεια. Φαίνεται ότι αυτοί οι αστεροειδείς δεν είχαν βιώσει ποτέ μεγάλη σύγκρουση. Αυτό είναι ενδιαφέρον γιατί σημαίνει ότι βρίσκονται ακόμα στην αρχέγονη κατάσταση στην οποία σχηματίστηκαν.
Αυτό που είναι πιο ενδιαφέρον είναι ότι αυτοί οι αρχέγονοι αστεροειδείς τείνουν να έχουν παρόμοιο μέγεθος. Το γλυκό σημείο φαίνεται να έχει διάμετρο περίπου 100 χιλιόμετρα. Οι αρχέγονοι αστεροειδείς είναι πολύ πιο πιθανό να είναι αυτού του μεγέθους παρά μικρότεροι ή μεγαλύτεροι. Εάν οι αστεροειδείς αυξάνονταν σταδιακά στο πρώιμο ηλιακό σύστημα, θα περιμένατε να βρείτε μια ποικιλία μεγεθών. Γιατί λοιπόν έχουν σχεδόν όλα το ίδιο μέγεθος;
Η απάντηση φαίνεται να είναι αναταράξεις. Πιθανότατα είστε εξοικειωμένοι με τις αναταράξεις ως τη χαοτική κίνηση του αέρα που μπορεί να κάνει ένα αεροπλάνο να ταξιδεύει λίγο τραχύ, αλλά οι αναταράξεις είναι επίσης ο στροβιλισμός του καπνού από ένα κερί ή οι κυματισμοί του νερού καθώς ρέουν πάνω από πέτρες. Στο πρώιμο ηλιακό σύστημα, αυτοί οι τυρβώδεις στροβιλισμοί θα έτειναν να παγιδεύουν τη σκόνη και τα χαλάσματα σε μια μικρή περιοχή, δίνοντας στο υλικό χρόνο να καταρρεύσει από τη βαρυτική έλξη. Η έρευνα της ομάδας δείχνει ότι ο ταραχώδης σχηματισμός, αντί για απλές συγκρούσεις, μπορεί να εξηγήσει το σταθερό μέγεθος των αρχέγονων αστεροειδών. Έτσι, οι πρώιμοι αστεροειδείς σχηματίστηκαν γρήγορα, θέτοντας τις βάσεις για το σχηματισμό μεγαλύτερων πλανητικών σωμάτων.
Εάν αυτό το μοντέλο είναι σωστό, θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί ορισμένοι αστεροειδείς μοιάζουν περισσότερο με συστάδες χαλίκι παρά με συμπαγές σώμα. Θα μπορούσε επίσης να εξηγήσει γιατί οι πρώιμες συγκρούσεις μεταξύ αστεροειδών ήταν τόσο συχνές.
Αναφορά:Klahr, Hubert και Andreas Schreiber. ' Το Turbulence ορίζει την κλίμακα μήκους για τον σχηματισμό πλανητομικρών: Τοπικές δισδιάστατες προσομοιώσεις αστάθειας ροής και πλανητικοειδούς σχηματισμού .The Astrophysical Journal901.1 (2020): 54.
