Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL
Các nhà thiên văn học từ lâu đã cho rằng các vụ va chạm là nguyên nhân chính gây ra các thiên thạch quay tròn, nhưng nghiên cứu mới chỉ ra rằng nó có thể là một thứ nhẹ nhàng hơn nhiều: ánh sáng mặt trời. Trong một nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi Viện nghiên cứu Tây Nam (SwRI) và Đại học Charles (Prague), các nhà thiên văn học đã tính toán tác động của hàng triệu và thậm chí hàng tỷ năm áp lực ánh sáng mặt trời có thể khiến một tiểu hành tinh quay nhanh đến mức nó có thể bay ra; những người khác có thể được thực hiện để ngừng quay hoàn toàn.
Một nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu tại Viện nghiên cứu Tây Nam (SwRI) và Đại học Charles (Prague) đã phát hiện ra rằng ánh sáng mặt trời có thể có những tác động quan trọng đáng ngạc nhiên đối với vòng quay của các tiểu hành tinh nhỏ. Nghiên cứu chỉ ra rằng ánh sáng mặt trời có thể đóng vai trò quan trọng hơn trong việc xác định tốc độ quay của tiểu hành tinh so với va chạm, trước đây được cho là kiểm soát tốc độ quay của tiểu hành tinh. Kết quả sẽ được công bố trên tạp chí Nature ngày 11 tháng 9.
David Vokrouhlicky (Đại học Charles), David Nesvorny và William Bottke (cả hai thuộc Khoa nghiên cứu không gian SwRI) đã tiến hành nghiên cứu, cho thấy ánh sáng mặt trời hấp thụ và tái phát qua hàng triệu đến hàng tỷ năm có thể quay một số tiểu hành tinh nhanh đến mức chúng có thể phá vỡ. Trong các trường hợp khác, nó gần như có thể ngăn chúng quay hoàn toàn. Nhóm nghiên cứu thậm chí còn lưu ý rằng tác động của ánh sáng mặt trời, kết hợp với lực hấp dẫn của các hành tinh, có thể từ từ buộc các cực quay của tiểu hành tinh quay về cùng một hướng.
Cho đến gần đây, các nhà nghiên cứu nghĩ rằng các tác động của tiểu hành tinh kiểm soát tốc độ quay và hướng của các tiểu hành tinh nhỏ trôi nổi trong không gian. Các trạng thái quay bất thường của 10 tiểu hành tinh được quan sát bởi Stephen Slivan, một nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts, tuy nhiên, đã nghi ngờ về ý tưởng này. Các tiểu hành tinh Slivan, là loài đầu tiên trong phạm vi đường kính 15 đến 25 dặm được nghiên cứu rộng rãi, nằm trong gia đình được gọi là tiểu hành tinh Koronis, một cụm các tiểu hành tinh được tạo ra bởi một vụ va chạm mạnh mẽ hàng tỷ năm trước. Slivan phát hiện ra rằng không chỉ bốn trong số các tiểu hành tinh này quay với tốc độ gần như nhau, mà chúng còn có các trục quay cùng hướng với nhau.
Dữ liệu cho thấy rõ ràng rằng sự liên kết vectơ quay là có thật, nhưng làm thế nào họ có được cách đó đã là một câu đố lớn, Slivan nói. Tôi rất vui vì những người khác thấy đây là một vấn đề thú vị.
Để hình dung ra những tiểu hành tinh này thực sự kỳ lạ đến mức nào, hãy tưởng tượng bạn được trao một hộp quay tròn giống như khi bạn chuẩn bị phóng lên tàu con thoi. Với tất cả các rung lắc được tạo ra bởi vụ phóng, bạn sẽ mong đợi các ngọn có tốc độ và hướng quay khác nhau vào thời điểm bạn đạt đến quỹ đạo, theo ôngkeke. Thay vào đó, hãy tưởng tượng sự ngạc nhiên của bạn khi mở hộp nếu các ngọn đều quay với tốc độ như nhau và có tay cầm hướng về chòm sao Cassiopeia. Bây giờ hãy tăng kích thước của ngọn lên một triệu và giả vờ rằng độ nảy trong quá trình phóng tương đương với hàng tỷ năm va chạm của tiểu hành tinh. Đây là tình huống kỳ lạ mà chúng ta thấy.
Sáu tiểu hành tinh còn lại được nghiên cứu bởi Slivan có tốc độ quay cực chậm, sao cho chúng quay chậm hơn kim giờ của đồng hồ hoặc tốc độ quay rất nhanh, sao cho chúng ở gần giới hạn vượt quá vật chất lỏng lẻo trên bề mặt của một tiểu hành tinh sẽ bay đi
Một người mong đợi rằng các vụ va chạm sẽ ngẫu nhiên hóa các tỷ lệ xoay vòng này. Nesvorny nói rằng thật là một bất ngờ lớn khi tìm thấy một cụm các tiểu hành tinh có trạng thái quay kỳ lạ như vậy.
Để giải thích các trạng thái quay tròn của các tiểu hành tinh thuộc họ Koronis, Vokrouhlicky, Nesvorny và Bottke đã nghiên cứu cách các tiểu hành tinh phản xạ và hấp thụ ánh sáng từ mặt trời và lấy lại năng lượng này dưới dạng nhiệt. Họ phát hiện ra rằng mặc dù lực giật lại do ánh sáng mặt trời tạo ra rất nhỏ, nhưng nó vẫn có thể thay đổi đáng kể tốc độ quay của tiểu hành tinh và hướng cực nếu nó có đủ thời gian để hành động.
Giống như câu chuyện về con rùa và thỏ rừng, ánh sáng mặt trời chậm và ổn định sẽ chiến thắng cuộc đua về sự va chạm giữa các tiểu hành tinh, nhưng kém hiệu quả, va chạm giữa các tiểu hành tinh. Ánh sáng mặt trời trong không gian không bao giờ dừng lại, ném cho biết Bottke, và hầu hết các tiểu hành tinh đã tiếp xúc với nó rất nhiều vì tuổi của chúng.
Sử dụng mô phỏng trên máy tính, nhóm nghiên cứu cho thấy ánh sáng mặt trời đang tăng chậm và giảm tốc độ quay của các tiểu hành tinh thuộc họ Koronis kể từ khi chúng được hình thành từ 2 đến 3 tỷ năm trước. Đáng chú ý hơn, họ phát hiện ra rằng một số tiểu hành tinh mô phỏng đã bị bắt giữ ở trạng thái quay đặc biệt, buộc phải lắc lư trục quay của tiểu hành tinh (được tạo ra bởi nhiễu loạn hấp dẫn từ mặt trời) để đập vào nhịp đập cùng tần số của quỹ đạo của tiểu hành tinh ( được tạo ra bởi nhiễu loạn hấp dẫn từ các hành tinh). Trạng thái này, được gọi là cộng hưởng quỹ đạo quay, có thể điều khiển tốc độ quay của tiểu hành tinh và trục quay đến các giá trị cụ thể.
Vokroulicky nói về những kết quả này cho chúng ta một cách mới để nhìn vào các tiểu hành tinh. Đây là hy vọng của chúng tôi rằng công việc này sẽ kích thích các nghiên cứu quan sát vào nhiều khu vực khác nhau của vành đai tiểu hành tinh chính. Chúng tôi mới chỉ vạch ra bề mặt của vấn đề thú vị này.
Nguồn gốc: Bản tin SWRI
