Yakın Dünya nesnelerinin %60’ına kadarının karanlık kuyruklu yıldızlar olabileceğini, güneşin etrafında dönen ve muhtemelen buz içeren veya önceden buz içeren gizemli asteroitleri, Michigan Üniversitesi’nden bir çalışmaya göre Dünya’ya su taşımanın bir yolu olabileceğini söylüyor.
Bulgular, Jüpiter ve Mars arasında, sistemin kayalık asteroitlerinin çoğunu içeren güneş sisteminin bir bölgesi olan asteroit kuşağındaki asteroitlerin, 1980’lerden beri şüphelenilen bir şey olan yeraltı buzuna sahip olduğunu öne sürüyor, diyor Aster Taylor, U-M’de astronomi alanında yüksek lisans öğrencisi ve çalışmanın baş yazarı.
Çalışma ayrıca, buza yakın Dünya güneş sistemine ulaşması için olası bir yol gösteriyor, diyor Taylor. Dünya’nın suyunu nasıl aldığı uzun süredir devam eden bir soru.
“Bu karanlık kuyruklu yıldızların Dünya’ya su taşıdığını bilmiyoruz. Bunu söyleyemeyiz. Ancak Dünya’nın suyunun tam olarak nasıl geldiği konusunda hala tartışma olduğunu söyleyebiliriz,” diyor Taylor. “Yaptığımız çalışma, buzları güneş sisteminin başka bir yerinden Dünya’nın çevresine ulaştırmanın bir başka yolu olduğunu gösterdi.”
Araştırma, büyük bir objenin Jüpiter ailesi kuyruklu yıldızlarından gelmiş olabileceğini daha da öne sürüyor, bu kuyruklu yıldızların yörüngeleri onları Jüpiter gezegenine yakınlaştırıyor. Ekibin sonuçları Icarus dergisinde yayınlandı.
Karanlık kuyruklu yıldızlar, hem asteroitlerin hem de kuyruklu yıldızların özelliklerini birleştirdikleri için bir gizemdir. Asteroitler, buz içermeyen kayalık gövdelerdir ve genellikle donma çizgisi olarak adlandırılan bir şeyin içinde güneşe daha yakın yörüngelerde dönerler. Bu, asteroitin taşıyor olabileceği herhangi bir buzun süblime olmasına, yani katı buzdan doğrudan gaza dönüşmesine yetecek kadar güneşe yakın oldukları anlamına gelir.
Kuyruklu yıldızlar, genellikle bir kuyruklu yıldızın etrafını saran bir bulut olan bulanık bir koma gösteren buzlu gövdelerdir. Süblime olan buz, tozu da beraberinde taşır ve bulutu oluşturur. Ek olarak, kuyruklu yıldızlar tipik olarak yerçekiminin değil, buzun süblimasyonunun ittiği hafif ivmelere sahiptir, bunlara yerçekimi dışı ivmeler denir.
Çalışma, yedi karanlık kuyruklu yıldızı inceledi ve tüm yakın Dünya nesnelerinin %0,5 ile %60’ı arasında karanlık kuyruklu yıldız olabileceğini tahmin ediyor, bunların koması yok ama yerçekimi dışı ivmeleri var. Araştırmacılar ayrıca, bu karanlık kuyruklu yıldızların muhtemelen asteroit kuşağından geldiğini ve bu karanlık kuyruklu yıldızların yerçekimi dışı ivmelere sahip olmaları nedeniyle, çalışmanın bulguları asteroit kuşağındaki asteroitlerin buz içerdiğini öne sürüyor.
“Bu nesnelerin iç ve/veya dış ana asteroit kuşağından geldiğini düşünüyoruz ve bunun anlamı, iç güneş sistemine buz ulaştırmanın bir başka mekanizması olduğudur,” diyor Taylor. “İç ana kuşakta sandığımızdan daha fazla buz olabilir. Orada daha fazla nesne olabilir. Bu, en yakın nüfusa önemli bir pay olabilir. Bunu bilmiyoruz, ancak bu bulgular nedeniyle çok daha fazla sorumuz var.”
Önceki çalışmalarda, Taylor’ın da dahil olduğu bir araştırmacı ekibi, bir grup yakın Dünya nesnesindeki yerçekimi dışı ivmeleri belirledi ve bunlara “karanlık kuyruklu yıldızlar” adını verdi. Karanlık kuyruklu yıldızların yerçekimi dışı ivmelerinin muhtemelen küçük miktarlarda süblime olan buzdan kaynaklandığını belirlediler.
Taylor ve meslektaşları, mevcut çalışmada, karanlık kuyruklu yıldızların nereden geldiğini keşfetmek istediler.
“Yakın Dünya nesneleri, yakın Dünya ortamının karmaşık olması nedeniyle mevcut yörüngelerinde uzun süre kalmıyorlar,” diyor. “Yakın Dünya ortamında sadece yaklaşık 10 milyon yıl kalıyorlar. Güneş sistemi bundan çok daha yaşlı olduğundan, bu, yakın Dünya nesnelerinin başka bir yerden geldiği anlamına geliyor – sürekli olarak daha büyük bir kaynaktan yakın Dünya nesneleri alıyoruz.”
Bu karanlık kuyruklu yıldız popülasyonunun kökenini belirlemek için, Taylor ve meslektaşları, farklı popülasyonlardan nesnelere yerçekimi dışı ivmeler atadıkları dinamik modeller oluşturdular. Daha sonra, bu nesnelerin 100.000 yıllık bir dönemde atanan yerçekimi dışı ivmelerde izleyeceği bir yolu modellediler. Araştırmacılar, bu nesnelerin çoğunun karanlık kuyruklu yıldızların bugün bulunduğu yerde sona erdiğini gözlemlediler ve olası tüm kaynaklar arasında ana asteroit kuşağının en olası köken yeri olduğunu buldular.
2003 RM olarak adlandırılan karanlık kuyruklu yıldızlardan biri, Dünya’ya yakın eliptik bir yörüngede geçiyor, ardından Jüpiter’e ve ardından Dünya’nın yanından geçiyor, Taylor, Jüpiter ailesi kuyruklu yıldızından beklenenle aynı yolu izliyor – yani konumu, yörüngesinden içeri doğru itilen bir kuyruklu yıldızla tutarlı.
Bu arada, çalışma, kalan karanlık kuyruklu yıldızların muhtemelen asteroit kuşağının iç bandından geldiğini buluyor. Karanlık kuyruklu yıldızların muhtemelen buz içerdiği için, bu, iç ana kuşakta buzların bulunduğunu gösteriyor.
Daha sonra, araştırmacılar, nesnelerin neden bu kadar küçük ve hızlı dönen olduğunu belirlemek için karanlık kuyruklu yıldız popülasyonlarına daha önce önerilen bir teori uyguladılar. Kuyruklu yıldızlar, buzla bir arada tutulan kayalık yapılardır – kirli bir buz küpü düşünün, diyor Taylor. Güneş sistemindeki buz hattının içine düştüklerinde, bu buz gaz çıkarmaya başlar. Bu, nesnenin ivmelenmesine neden olur, ancak aynı zamanda nesnenin oldukça hızlı dönmesine de neden olabilir – nesnenin parçalanması için yeterince hızlı.
“Bu parçalar da üzerlerinde buz olacak, bu yüzden daha da hızlı ve hızlı dönecekler, ta ki daha fazla parçaya bölünene kadar,” diyor Taylor. “Bunu daha da küçük ve küçük ve küçük olana kadar yapmaya devam edebilirsiniz. Önerdiğimiz şey, bu küçük, hızlı dönen nesneleri elde etmenin yolu, birkaç daha büyük nesneyi alıp parçalara ayırmanızdır.”
Bu olurken, nesneler buzlarını kaybetmeye devam ediyor, daha da küçülüyor ve daha da hızlı dönüyorlar.
Araştırmacılar, daha büyük karanlık kuyruklu yıldız 2003 RM’nin muhtemelen asteroit kuşağının dış ana kuşağından dışarı fırlatılmış daha büyük bir nesne iken, inceledikleri diğer altı nesnenin muhtemelen iç ana kuşaktan geldiğine ve içeri doğru itilen ve daha sonra parçalanmış bir nesneden oluştuğuna inanıyorlar.
Çalışma: Karanlık kuyruklu yıldızların dinamik kökenleri ve önerilen bir evrimsel yol
Dergi
Icarus
