Nejlepší vědecké výsledky za rok 2010 (2)
23.01.2011
Rada Astronomického ústavu vybrala pět nejvýznamnějších vědeckých výsledků za rok 2010 publikovaných v odborných časopisech. Dnes představujeme práci Mgr. Petra Pravce, PhD. z Oddělení meziplanetární hmoty o rozpadu planetek.
Název vědecké práce:
Formování párů asteroidů rotačním štěpením
Stručný popis:
Asteroidy mají křehkou strukturu, štěpí se a vytvářejí páry. Některé páry zůstávají vázány a tvoří stabilní binární systémy, ale mnoho se rozpadá úplně a vytváří páry asteroidů, které dále obíhají kolem Slunce nezávisle. Tato populace párů asteroidů byla objevena studiem podobností a vývoje jejich drah, ale dosud nebylo známo, jak tyto páry vznikly. V naší práci předkládáme důkazy o tom, že asteroidální páry byly zformovány rotačním štěpením asteroidů.
Studovali jsme 35 párů asteroidů pomocí techniky časově rozlišení fotometrie. Nejvíce měření jsme získali s 1m teleskopem na observatoři Wise v Israeli a s 1,54m Dánským teleskopem na La Silla v Chile. Odvodili jsme primární rotační frekvence a poměr hmotností složek párů. Zjistili jsme silnou korelaci mezi kvadrátem primární frekvence a poměrem hmotností. K interpretaci jsme použili teorii vypracovanou D. Scheeresem (publikace r. 2007). Dostali jsme vynikající soulad mezi zjištěnými vlastnostmi párů a teorií. Zjistili jsme, že primární složky párů s poměry hmotností mnohem menšími než 0,2 rotují rychle, blízko kritické štěpící frekvenci. S poměrem hmotností přibližujícím se k 0,2 pak primární perioda narůstá, což je důsledkem toho, že celková energie systému se blíží k nule a to vyžaduje odčerpávání rostoucí části rotační energie primáru k rozpadu systému. Páry s poměry hmotností složek většími než 0,2 jsme nenalezli; takové systémy nemají dostatek energie k úplnému rozpadu a zůstávají vázany. Získaná data a teorie vede k závěru, že asteroidální páry jsou formovány rotačním štěpením původních asteroidů, přičemž vzniklý protobinární systém se následně rozpadá pod vlivem vlastní dynamiky a vytváří pár asteroidů.
Tyto poznatky ukazují, že asteroidy nejsou netečné obří skály, ale jsou to vyvíjející se malé světy, produkující menší asteroidy. Tento nekatastrofický evoluční mechanismus může přetvářet asteroidální populaci jako celek.
Obrázek:
Původní asteroid, skládající se z menších částí tvořících strukturu s nulovou pevností v tahu, je roztočen na kritickou rotační frekvenci Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP) efektem, čímž vytvoří protobinární systém, který se následně rozpadá vlivem vlastní vnitřní dynamiky a stává se asteroidálním párem.Citace práce:
Pravec, P., and 25 colleagues: Formation of asteroid pairs by rotational fission, Nature 466 (2010), s. 1085-1088