A kettős kisbolygók keletkezésére derült fény

2022 őszén a DART űrszonda szándékosan becsapódott a Dimorphos nevű kisbolygóba, amely egy másik, némiképp nagyobb kisbolygó, a Didymos körül kering, mondhatni, annak a holdja. Számos hasonló kettős kisbolygóból álló rendszert ismerünk ma már, így joggal merül fel a kérdés: miként jöhettek létre ezek?

A NASA kutatócsoportja és a Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laborja most a DART küldetés adatai nyomán vizsgálta meg ezt, és eredményül öt külön tanulmány is készült. A kisbolygók fejlődését megértve nemcsak a saját bolygónk védelmében lehetünk hatékonyabbak, hanem a Naprendszer múltját is jobban fogjuk érteni e bolygókeletkezésből visszamaradt törmelékek révén.

A kutatók mind a kisebb „hold” mind a nagyobb kisbolygó geológiáját elemezve következtetni tudtak mind a felszínalkotó anyagokra, mind az égitestek belsejére. A felszíni formák alapján arra jutottak, hogy a holdacska valószínűleg a nagyobbik kisbolygó gyermeke lehet. Egy korábbi esemény során a Didymosból annyi anyag szakadhatott ki, amiből azután összeállt a kis holdacska, a Dimorphos.

Ha valamilyen okból felgyorsul az égitest tengelyforgása, akkor a felszínén lévő kőzetek egy része egyszerűen leválik, lepörög a felszínről. Erről igen látványos modell-animáció is készült. Ezek az égitestek is az úgynevezett törmelékhalmaz kisbolygók közé tartoznak, ami nagyjából annyit jelent, hogy az őket alkotó kőzeteket, törmeléket csak a gyenge gravitáció tartja egyben.

A DART tesztje során készült felvételekből kiderült, hogy mindkét kis égitest felszínét gyenge erők tartják össze, hétköznapi hasonlattal akár azt is mondhatnánk, hogy csak a festék tartja össze. A vizsgálatokkal a két égitest felszínének korára is következtettek: a holdacska, vagyis a Dimorphos felszíne 300 ezer éves lehet, az anya kisbolygó, a Didymos pedig kb. 12,5 millió éves.

Egy olasz kutatócsoport felszíni sziklákat elemző vizsgálatai is erre a szülő-gyermek égitest kapcsolatra utalnak, feltételezhetően szakaszosan jött létre a holdacska. Ez pedig a korábbi, a kettős kisbolygók egy csoportjának keletkezésére vonatkozó elméleteket is megerősíti: az az elképzelés, hogy egy nagyobb aszteroida leszakadt törmelékeiből jött létre a kisebb, kísérő aszteroida. Más, hasonlóan törmelékhalmaz kisbolygókkal összevetve (Ryugu, Bennu, Itokawa) úgy tűnik, ezek mind ugyanazon módon jöhettek létre.

Világossá vált, hogy a kisbolygó felszínén olyan repedéseket hoz létre a hőmérséklet eltérése, amelyek elősegítik a felszíni sziklák aprózódását. A mostani megfigyelések szerint ez a folyamat gyorsabb lehet, mint gondoltuk.

Különösen fontos vizsgálati eredményre jutott egy francia kutatócsoport, ebből kiderült, hogy mennyire laza és gyenge is a kisbolygót felépítő törmelékhalmaz, igen kicsike annak teherbíró képessége. Ez annyit tesz, hogy ha valamit rápakolnánk, besüppedne alatta. Összehasonlításul: ez 1000-szer kisebb, mint a Földön a száraz homoké.

A mostani elemzések csupán a DART küldetése idején készült felvételekből merítettek adatokat, ám néhány év múlva az ESA a Hera nevű szondával ellátogat a helyszínre, és közelről megvizsgálja, mi is történt a DART becsapódását követően. Majd abból a küldetésből fogunk további, feltehetően még fontosabb adatokat is kinyerni.