Tín dụng hình ảnh: Cornell
Theo các nhà nghiên cứu từ Đại học Cornell, các tiểu hành tinh nhị phân - nơi một tiểu hành tinh nhỏ quay quanh một tiểu hành tinh lớn hơn - thực sự khá phổ biến trong các quỹ đạo đi qua Trái đất. Các nhà nghiên cứu ước tính rằng 16% các tiểu hành tinh có đường kính lớn hơn 200 mét có bạn đồng hành - cho đến nay họ đã tìm thấy năm người sử dụng hai trong số các kính viễn vọng vô tuyến lớn nhất thế giới.
Các tiểu hành tinh nhị phân - hai vật thể đá quay quanh nhau - dường như là phổ biến trong các quỹ đạo xuyên Trái đất, các nhà thiên văn học sử dụng báo cáo về kính viễn vọng radar thiên văn mạnh nhất thế giới. Và có thể, họ nói, những hệ thống tiểu hành tinh kép này đã được hình thành do kết quả của lực hấp dẫn trong những lần gặp gỡ gần nhất với ít nhất hai trong số các hành tinh bên trong, bao gồm cả Trái đất.
Viết trong một báo cáo được xuất bản bởi tạp chíScience trên trang web Science Express (ngày 11 tháng 4 năm 2002), các nhà nghiên cứu ước tính rằng khoảng 16% cái gọi là tiểu hành tinh gần Trái đất (NEAs) có đường kính lớn hơn 200 mét (219 yard) có khả năng là các hệ nhị phân, với kích thước tương đối ba đến một của hai cơ thể bao vây. Cho đến nay, năm hệ thống nhị phân như vậy đã được xác định bởi radar, nhà nghiên cứu chính Jean-Luc Margot, một O.K. Earl sau tiến sĩ trong Khoa Khoa học Địa chất và Hành tinh tại Viện Công nghệ California.
Margot, người tại thời điểm quan sát là cộng tác viên nghiên cứu của nhóm nghiên cứu hành tinh / radar tại Đài quan sát Arecibo của Tổ chức Khoa học Quốc gia (NSF) ở Puerto Rico (quản lý tại Đại học Cornell), nói rằng kết quả lý thuyết và mô hình hóa cho thấy các tiểu hành tinh nhị phân dường như đang hình thành rất gần với Trái đất - trong một khoảng cách tương đương với một vài lần bán kính của hành tinh (6378 km hay 3,963 dặm). Sự thật là cứ một trong sáu NEA lớn là một nhị phân và chúng thường tồn tại theo thứ tự 10 triệu năm, ngụ ý rằng những cuộc gặp gỡ gần gũi này phải xảy ra thường xuyên so với thời gian tồn tại của các tiểu hành tinh nhị phân, Margot nói.
Bài báo Khoa học, các tiểu hành tinh nhị phân của Hồi trong quần thể vật thể gần Trái đất, được đồng tác giả bởi Michael Nolan, cộng tác viên nghiên cứu tại Arecibo; Lance Benner, Steven Ostro, Raymond Jurgens, Jon Giorgini và Martin Slade tại Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực (JPL); và Donald Campbell, giáo sư thiên văn học tại Cornell. Các quan sát được thực hiện tại kính viễn vọng theo dõi NASA Goldstone 70 mét ở California và tại Đài thiên văn Arecibo.
Các NEA được hình thành trong vành đai tiểu hành tinh, giữa các quỹ đạo của Sao Hỏa và Sao Mộc, và bị thu hút bởi lực hấp dẫn của các hành tinh gần đó, phần lớn là Sao Mộc, vào các quỹ đạo cho phép chúng đi vào vùng lân cận Trái đất. Hầu hết các tiểu hành tinh là tàn dư của sự tích tụ ban đầu của các hành tinh bên trong.
Các nhà thiên văn học từ lâu đã suy đoán về sự tồn tại của NEA nhị phân, một phần dựa trên các miệng hố va chạm trên Trái đất. Trong số khoảng 28 miệng hố va chạm trên mặt đất được biết đến với đường kính lớn hơn 20 km, ít nhất ba miệng hố đôi được hình thành do tác động của các vật thể có cùng kích thước với các nhị phân mới được phát hiện. Các nhà thiên văn học cũng đã ghi nhận sự thay đổi độ sáng của ánh sáng mặt trời phản xạ đối với một số NEA, cho thấy một hệ thống kép đang gây ra nhật thực hoặc sự che khuất của nhau.
Năm 2000, Margot và các đồng nghiên cứu của mình, sử dụng các phép đo từ radar Goldstone, đã phát hiện ra rằng một tiểu hành tinh nhỏ, đường kính khoảng 800 mét (nửa dặm), 2000 DP107 (được phát hiện chỉ vài tháng trước bởi một nhóm từ Massachusetts Viện Công nghệ), là một hệ thống nhị phân. Các quan sát trong tám ngày vào tháng 10 năm ngoái với kính viễn vọng Arecibo nhạy hơn nhiều đã xác định rõ ràng các đặc điểm vật lý của hai tiểu hành tinh DP107 Hồi cũng như quỹ đạo của chúng về nhau. Các đối tượng nhỏ hơn được gọi là thứ yếu, nó đã được tìm thấy, khoảng 300 mét (1.000 feet) có đường kính và quay quanh tiểu hành tinh lớn hơn, tiểu học, mỗi 42 giờ ở khoảng cách 2,6 km (1,6 dặm). Hai tiểu hành tinh dường như bị khóa trong vòng quay đồng bộ, với cái nhỏ hơn luôn có cùng một mặt được định hướng lớn hơn.
Kể từ quan sát đó, Margot cho biết, bốn NEA nhị phân đã được phát hiện, tất cả đều có quỹ đạo xuyên Trái đất và mỗi tiểu hành tinh có kích thước lớn hơn đáng kể so với cơ thể nhỏ hơn. Cornell chính Campbell đang quay nhanh hơn nhiều so với hầu hết các NEA trong cả năm nhị phân đã được phát hiện. Bài báo của Science Express suy đoán rằng cách có khả năng nhất là các nhị phân được tạo ra là do các cuộc chạm trán gần gũi của các tiểu hành tinh với các hành tinh bên trong Trái đất hoặc Sao Hỏa. Trong số năm NEA nhị phân được phát hiện cho đến nay, không có quỹ đạo nào đưa nó đến gần mặt trời như Sao Kim hay Sao Thủy.
NEAS, về cơ bản đống đống đổ nát tổ chức với nhau bởi lực hấp dẫn, đang trên quỹ đạo mang lại cho họ trong vòng vài ngàn dặm của các hành tinh, nơi lực lượng thủy triều - về cơ bản kéo của trọng lực - có thể tăng tốc độ quay của các thiên thạch, khiến nó bay riêng biệt. Các đống đổ nát sau đó cải tổ quỹ đạo xung quanh tiểu hành tinh lớn hơn.
Các tiểu hành tinh đã quay rất nhanh khi nó tiếp cận hành tinh. Tăng thêm một chút từ các lực thủy triều có thể đủ để vượt quá giới hạn vỡ của nó, và nó làm giảm khối lượng. Khối lượng này cuối cùng có thể tạo thành một vật thể khác trên quỹ đạo xung quanh tiểu hành tinh. Ngay bây giờ, đây có vẻ là lời giải thích khả dĩ nhất, Margot nói.
Có một lý do quan trọng để nghiên cứu các tiểu hành tinh nhị phân, JPL Lới Ostro nói: tiềm năng của chúng để va chạm với Trái đất. Biết được mật độ của cái gọi là PHA (đối với các tiểu hành tinh có khả năng gây nguy hiểm), ông nhận xét, là một đầu vào cực kỳ quan trọng đối với bất kỳ kế hoạch giảm thiểu nào. Ông nói, mật độ NEA từ radar rất rẻ so với việc lấy mật độ bằng tàu vũ trụ. Tất nhiên, điều quan trọng nhất cần biết về bất kỳ PHA nào là dù đó là hai vật thể hay một vật thể, và đây là lý do tại sao chúng ta muốn quan sát các nhị phân này bằng radar bất cứ khi nào có thể.
Ghi chú của Margot, Radar Radar cho chúng ta các phép đo rất chính xác về kích thước của các vật thể và hình dạng của chúng. Các phép đo radar về khoảng cách và vận tốc của từng thành phần cho phép chúng ta có được thông tin chính xác về quỹ đạo của chúng. Từ đó, chúng ta có thể có được khối lượng của từng vật thể cho phép, trong lần đầu tiên, các phép đo mật độ NEA, một chỉ số rất quan trọng về thành phần và cấu trúc bên trong của chúng.
Đài thiên văn Arecibo được vận hành bởi Trung tâm thiên văn và tầng điện ly quốc gia tại Cornell theo thỏa thuận hợp tác với NSF. Nghiên cứu được NSF hỗ trợ, với NASA cung cấp hỗ trợ bổ sung cho chương trình radar hành tinh tại Arecibo.
Nguồn gốc: Cornell News phát hành
