Астероиды олицетворяют историю возникновения нашей солнечной системы. Троянские астероиды Юпитера, которые вращаются вокруг Солнца по тому же пути, что и газовый гигант, не являются исключением. Считается, что троянцы остались от объектов, которые в конечном итоге сформировали наши планеты, и их изучение может дать ключ к разгадке того, как возникла Солнечная система.
В течение следующих 12 лет миссия NASA "Люси" посетит восемь астероидов, в том числе семь троянов, чтобы помочь ответить на важные вопросы о формировании планет и происхождении нашей Солнечной системы. Космическому кораблю потребуется около трех с половиной лет, чтобы достичь своего первого пункта назначения. Что может найти Люси?
Как и все планеты, астероиды существуют в гелиосфере, огромном пузыре космического пространства, определяемом ветром нашего Солнца. Прямо и косвенно Солнце влияет на многие аспекты существования в этом кармане Вселенной. Вот несколько примеров того, как Солнце влияет на астероиды, такие как трояны в нашей Солнечной системе.
Солнце составляет 99,8% массы Солнечной системы и в результате оно становится основной гравитационной силой. В случае троянских астероидов, которые посетит Люси, само их расположение в космосе частично определяется гравитацией Солнца. Они сгруппированы в двух точках Лагранжа . Это места, где гравитационные силы двух массивных объектов — в данном случае Солнца и Юпитера — уравновешены таким образом, что более мелкие объекты, такие как астероиды или спутники, остаются относительно более крупных тел. Троянцы опережают Юпитер и следуют по его орбите на 60 ° в точках Лагранжа L4 и L5.
Толкаем астероиды (с помощью света!)
Правильно, солнечный свет может перемещать астероиды! Как Земля и многие другие объекты в космосе, астероиды вращаются. В любой момент обращенная к Солнцу сторона астероида поглощает солнечный свет, а темная сторона излучает энергию в виде тепла. Когда тепло уходит, оно создает бесконечно малую тягу, слегка сбивая астероид с его курса. За миллионы лет эта сила, называемая эффектом Ярковского, может заметно изменить траекторию более мелких астероидов (менее 40 километров в диаметре).
Точно так же солнечный свет может изменять скорость вращения небольших астероидов. Этот эффект, известный как YORP (названный в честь четырех ученых, работа которых способствовала открытию), влияет на астероиды по-разному в зависимости от их размера, формы и других характеристик. Иногда YORP заставляет маленькие тела вращаться быстрее, пока они не распадутся. В других случаях это может привести к снижению скорости их вращения.
Троянцы находятся дальше от Солнца, чем околоземные астероиды или астероиды Главного пояса, которые мы изучали ранее, и еще неизвестно, как на них влияют эффект Ярковского и YORP.
Формирование поверхности
Точно так же, как скалы на Земле проявляют признаки выветривания, скалы в космосе, в том числе астероиды, тоже. Когда камни нагреваются в течение дня, они расширяются. По мере остывания они сокращаются. Со временем это колебание приводит к образованию трещин. Процесс называется термическим разрывом пласта. Явление более интенсивно на объектах без атмосферы, таких как астероиды, где температура сильно колеблется. Следовательно, даже если троянцы находятся дальше от Солнца, чем камни на Земле, они, вероятно, будут демонстрировать больше признаков термического разрушения.
Отсутствие атмосферы имеет еще одно значение для выветривания астероидов: астероиды поражаются солнечным ветром, постоянным потоком частиц, магнитных полей и радиации, исходящей от Солнца. По большей части магнитное поле Земли защищает нас от этой бомбардировки. Проникнувшие частицы могут возбуждать молекулы в атмосфере Земли, вызывая полярные сияния. Без собственных магнитных полей или атмосферы астероиды принимают на себя основную тяжесть солнечного ветра. Когда входящие частицы сталкиваются с астероидом, они могут выбросить некоторый материал в космос, изменяя фундаментальную химию того, что осталось.
