211service.com
Małe asteroidy są trzymane razem przez siły Van Der Waalsa
Co łączy małe asteroidy? Na pewno nie grawitacja, są na to za małe. Dzisiaj Daniel Scheeres i koledzy z University of Colorado oświecają nas badaniem sił działających w tych małych ciałach.
W 2005 roku japońska misja Hayabusa okrążyła i wylądowała na asteroidzie w kształcie ziemniaka Itokawa, która mierzy zaledwie kilkaset metrów. (Ma wrócić na Ziemię jeszcze w tym roku z próbką pyłu asteroidy).
Statystyki szybkości wirowania sugerują, że Ikotawa i podobne do niej asteroidy są stertami gruzu utrzymywanymi razem przez grawitację na skalach 150 metrów i większych. Ale mniejsze głazy powinny wylecieć w kosmos z taką szybkością wirowania.
Ale to tworzy zagadkę. Zdjęcia z Hayabusy pokazują, że w mniejszej skali Ikotawa to niewiele więcej niż zbiór głazów i kurzu. Ale jeśli grawitacja nie jest w stanie pokonać zaangażowanych sił dośrodkowych, co trzyma Ikotawę razem?
Astronomowie od pewnego czasu wiedzą, że działające siły nie muszą być duże: różne symulacje wykazały, że nawet niewielkie siły spójności mogą sprawić, że wirujące stosy gruzu będą stabilne w środowiskach o niskiej grawitacji.
Spośród różnych możliwości, główne badane przez astronomów to ciśnienie promieniowania słonecznego, tarcie i siły elektrostatyczne między zjonizowanym pyłem (który jest odpowiedzialny za lewitację pyłu na Księżycu i dlatego jest bardziej podatny na rozbijanie pyłu).
Celem najnowszej pracy Scheeresa i firmy jest przeprowadzenie przeglądu znanych istotnych sił działających na ziarna i cząstki, określenie ich formy analitycznej i odpowiednich stałych dla środowiska kosmicznego oraz rozważenie, jak te siły skalują się względem siebie.
Scheeres i spółka pokazują, że żaden ze zwykłych podejrzanych nie jest prawdopodobnym winowajcą. Zamiast tego wygląda na to, że małe asteroidy są utrzymywane razem przez siły van der Waalsa.
Ma to dwie interesujące implikacje. Po pierwsze, o ewolucji asteroid. Scheeres i spółka sugerują, że obracające się asteroidy stopniowo zrzucają większe głazy, aż kończą jako stosy gruzu utrzymywane razem przez siły van der Waalsa. To może pomóc w wyjaśnieniu rozkładu wielkości asteroidów.
Po drugie, proces ten może również wyjaśniać, przynajmniej częściowo, powstawanie pierścieni planetarnych, takich jak pierścienie wokół Saturna, które składają się wyłącznie z małych ciał.
Jeśli Scheere i spółka mają rację, ich wnioski doprowadzą do znaczącej ponownej oceny właściwości powierzchni asteroid, nie mówiąc już o strukturze i ewolucji pierścieni planetarnych. Niemały wyczyn.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1002.2478 : Skalowanie sił do powierzchni planetoid: rola spójności