Uzay Tozundan Gelen Sürpriz: Asteroitler Arasında Gizli Bağlantı
Asteroitleri inceleyen bilim insanları, görünüşte birbiriyle alakasız iki türün tuhaf, tozlu bir troilit tabakasını paylaştığını keşfettiler.
Joe Masiero, geleneksel spektrumlar yerine ışığın polarizasyonunu kullanarak, bu uzay kayalarının aynı kadim ana gök cisimlerinden kaynaklanmış olabileceğine dair kanıtlar ortaya çıkardı ve erken güneş sisteminin kaotik geçmişine yeni bir bakış açısı sundu.
Antik Güneş Sisteminin Kökenleri
Yaklaşık 4,6 milyar yıl önce, güneş sistemi Güneş'i çevreleyen uçsuz bucaksız bir gaz ve toz girdabından şekillendi. Bugün geriye kalan asteroitler, bir inşaat alanında geride bırakılan hurda ve yedek parçalara benzeyen, o kaotik dönemden kalma en eksiksiz kalıntılar arasında yer alıyor. Şekillerini, yüzeylerini ve kimyasal yapılarını analiz ederek, bilim insanları güneş sisteminin ilk oluştuğu zamanki koşulların nasıl olduğuna dair ipuçları elde edebiliyorlar.
Bu kayalık kalıntıları daha iyi anlamak için araştırmacılar, asteroitleri ortak özelliklerine göre gruplara ayırıyor. IPAC bilim insanı Joe Masiero liderliğindeki Planetary Science Journal'da yayınlanan yeni bir çalışma, iki çok farklı asteroit türünün aynı çalkantılı geçmişi yaşamış olabileceğine dair kanıtlar sunuyor.
Masiero, "Asteroitler bize, ilk katı cisimlerin oluştuğu dönemdeki koşulların dondurulmuş bir görüntüsü gibi, erken güneş sisteminde neler olup bittiğine bakma şansı sunuyor," dedi.
Bu görüntü, bir asteroitin Güneş'e göre konumuna bağlı olarak farklı evrelerde nasıl göründüğünü gösteriyor; tıpkı Ay'ın evreleri gibi. Kaynak: Caltech/IPAC/K. Miller.
Uzay Kayalarında Nadir Bir Parmak İzi
Caltech Palomar Gözlemevi'nden elde edilen verilerden yararlanan Masiero ve ekibi, biri metal ağırlıklı, diğeri ise büyük ölçüde silikat ve diğer minerallerden oluşan iki asteroit türünü inceledi. Zıt yapılarına rağmen, her ikisinin de demir ve kükürtten oluşan, troilit olarak bilinen aynı sıra dışı tozlu kaplamayı taşıdığı bulundu.
Masiero, "Troilit çok nadir bulunur, bu yüzden onu bu iki farklı nesne türünü birbirine bağlayan bir parmak izi olarak kullanabiliriz," dedi.
Bu animasyon, tıpkı Ay'ın evreleri gibi, bir asteroitin Güneş'e göre konumuna bağlı olarak farklı evrelerde nasıl göründüğünü göstermektedir. Kaynak: Caltech/IPAC/K. Miller
Asteroit Spektrumları ve Sınıflandırmaları
Asteroitler, yüzeylerinden yansıyan ışığın spektrumuna göre farklı sınıflara ayrılır ve bu spektrumlar M, K, C gibi harflerle gösterilir. Spektrumlar, asteroitin regolitinde veya yüzey toprağında karbon, silikat veya metallerin varlığını gösterebilir.
Masiero, bu çalışmada M ve K tipi asteroitleri inceledi. M tipleri metal bakımından zenginken, K tipleri silikat ve diğer malzemelerden oluşur ve asteroitler arasında meydana gelen eski bir dev çarpışmayla bağlantılı olduğu düşünülmektedir. Dünya kabuğunun ve mantosunun yaklaşık %95'i silikatlardan oluşur.
Ancak asteroitlerdeki aynı malzemeler, asteroitin şekline, regolitin boyutuna (toz, çakıl, kaya) ve asteroitin Güneş'e göre faz açısına bağlı olarak farklı görünebilir.
Güneş sistemimizdeki asteroitler sürekli hareket halindedir: Güneş'in etrafında ve kendi eksenleri etrafında dönerler ve bu nedenle, tıpkı Ay'ın fazları olduğu gibi, asteroitler de faz açısına sahiptir. Faz açısı, Güneş, asteroit ve Dünya arasındaki açıdır.
Masiero, "Spektrumlar bu nesnelerin yüzeylerinde farklı mineraller olduğunu gösterse de, bu cisimlerin gerçekte ne kadar farklı olduğunu anlamaya çalışıyoruz" dedi. "Bunların ne zaman ve erken güneş sisteminde hangi koşullar altında oluştuğunu geriye sarmak istiyoruz."
Polarizasyonla Asteroitleri İncelemek
Masiero, asteroitleri incelemek için bir yöntem olarak, özellikle yakın kızılötesinde, polarizasyona yöneldi. Masiero, incelediği M ve K tipi asteroitlerdeki yansıyan ışığın polarizasyonunu ölçerek, daha önce ayrı olan iki asteroit spektral sınıfının aslında yüzey yapıları aracılığıyla bağlantılı olabileceğini gösteriyor.
Polarizasyon, ışığı oluşturan dalgaların yönünü tanımlar; tıpkı parlaklığın kaç foton olduğunun bir ölçüsü veya rengin dalga boyunun bir ölçüsü olması gibi. Farklı yüzey mineralleri, ışığı yansıttıklarında farklı polarizasyon tepkileri verir, tıpkı farklı renklere sahip olabilmeleri gibi.
Bir asteroitin faz açısındaki değişiklikler polarizasyonu önemli ölçüde etkileyebilir ve bu tepki, yüzeydeki çeşitli malzemelerin bir sonucudur. Masiero, asteroitlerin yüzeylerinin yapısını incelemek için polarizasyon derecesinin faz açısıyla nasıl değiştiğini kullandı. Bu teknik, mineraller herhangi bir renk veya spektral tepki göstermediğinde bile bileşimi inceleyebilir.
Masiero, "Polarizasyon, asteroitlerdeki mineraller hakkında, asteroitin güneş ışığını ne kadar iyi yansıttığına veya yansıyan ışığın spektrumunun nasıl göründüğüne bakarak elde edemeyeceğimiz bir içgörü sağlar," dedi. "Polarizasyon, parlaklık veya spektral bilgiden bağımsız olarak yüzey mineralojisi hakkında sorular sormak için üçüncü bir eksen sağlar.
Palomar'daki Sırların Kilidini Açmak
Masiero, Kaliforniya, San Diego'nun yukarısındaki dağlarda bulunan Caltech Palomar Gözlemevi'ndeki WIRC+Pol cihazını kullandı.
Masiero, "Palomar gerçekten muhteşem bir tesis. Oradaki gözlem ekibiyle etkileşim kurmak harika; teleskop operatörleri ve destek astronomları, mümkün olan en iyi verileri elde etmenizi sağlamada gerçekten yardımcı oluyorlar," dedi. "İhtiyacım olan kızılötesi polarizasyon verileri için, bu kadar derinlere inebilen başka bir cihaz yok. Bu, Palomar'a özgü bir avantaj."
Ortak Bir Atanın İzini Sürmek
Polarizasyon çalışmalarından sonra Masiero, hem M hem de K tipi asteroitlerin, demir sülfürlü bir malzeme olan troilitin aynı tozlu yüzeyini paylaştığı sonucuna varıyor.
Masiero, troilit kanıtının, bu iki asteroit türünün aslında daha sonra parçalanarak bugün gördüğümüz asteroitleri oluşturan benzer türden orijinal, daha büyük nesnelerden geldiğinin bir işareti olduğunu savunuyor.
Asteroitlerin farklı genel bileşimleri, büyük orijinal nesnelerin farklı katmanlarıyla ilişkilendirilebilir. Dünya'nın çekirdeği, mantosu ve kabuğunun farklı malzemelerden oluşması gibi, bu tür asteroitler de farklı katmanlardan kaynaklanabilir.
Troilit tozu, parçalanmadan önce orijinal bir nesne üzerinde bol miktarda bulunmuş olabilir veya parçalandıktan sonra her şeyi kaplayan bir toz bulutu olabilir, ancak kökleri hala bilinmemektedir.
Masiero, "Dünya'yı açıp içinde ne olduğunu göremezsiniz, ancak asteroitlere -güneş sistemi oluşumundan kalan parça ve parçalara, kullanılmayan bileşenlere- bakabilir ve bunları kullanarak gezegenlerimizin nasıl oluştuğunu görebilirsiniz," dedi.
Kaynak: https://scitechdaily.com
Su, Asteroitlerden Gelmedi: Dünya’nın Sıvı Mirası Yeniden Yazılıyor