เครดิตรูปภาพ: NASA / JPL
นักดาราศาสตร์มีมานานแล้วการชนเป็นสาเหตุหลักของการหมุนดาวเคราะห์น้อย แต่การวิจัยใหม่บ่งชี้ว่ามันอาจเป็นสิ่งที่อ่อนโยนกว่า: แสงแดด ในการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ดำเนินการโดยสถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้ (SwRI) และมหาวิทยาลัยชาร์ลส์ (ปราก) นักดาราศาสตร์คำนวณผลกระทบของคนนับล้านและแม้กระทั่งแรงกดดันจากแสงอาทิตย์หลายพันล้านปีอาจทำให้ดาวเคราะห์น้อยหมุนอย่างรวดเร็ว คนอื่นสามารถทำให้หยุดหมุนอย่างสมบูรณ์
การศึกษาใหม่โดยนักวิจัยที่สถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้ (SwRI) และมหาวิทยาลัยชาร์ลส์ (ปราก) พบว่าแสงอาทิตย์สามารถมีผลกระทบที่สำคัญอย่างน่าประหลาดใจต่อการหมุนของดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็ก การศึกษาบ่งชี้ว่าแสงแดดอาจมีบทบาทสำคัญในการกำหนดอัตราการหมุนของดาวเคราะห์น้อยกว่าการชนซึ่งก่อนหน้านี้เคยคิดว่าจะควบคุมอัตราการหมุนของดาวเคราะห์น้อย ผลลัพธ์จะถูกเผยแพร่ในฉบับวันที่ 11 กันยายนของ Nature
David Vokrouhlicky (มหาวิทยาลัยชาร์ลส์), David Nesvorny และ William Bottke (ทั้งสองฝ่ายของ SwRI Space Studies Department) ได้ทำการศึกษาซึ่งแสดงให้เห็นว่าแสงอาทิตย์ดูดซับและนำกลับมาใช้ใหม่เป็นล้าน ๆ ล้าน ๆ ปีสามารถหมุนดาวเคราะห์น้อยได้เร็วมาก ในกรณีอื่น ๆ มันสามารถหยุดพวกเขาไม่ให้หมุนไปเลย ทีมยังตั้งข้อสังเกตว่าผลกระทบของแสงอาทิตย์เมื่อรวมกับแรงดึงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์สามารถบังคับให้แกนหมุนดาวเคราะห์น้อยหมุนช้าลงเพื่อชี้ไปในทิศทางเดียวกัน
นักวิจัยคิดว่าผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยควบคุมความเร็วการหมุนและทิศทางของดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กที่ลอยอยู่ในอวกาศ อย่างไรก็ตามสภาวะการหมุนรอบตัวที่ผิดปกติของดาวเคราะห์น้อย 10 ดวงที่ Stephen Slivan นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ได้ตั้งข้อสงสัยไว้กับแนวคิดนี้ ดาวเคราะห์น้อยของ Slivan ซึ่งเป็นช่วงแรกในช่วงเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 ถึง 25 ไมล์เพื่อศึกษาสปินอย่างกว้างขวางนั้นอยู่ในกลุ่มดาวเคราะห์ Koronis ซึ่งเป็นกลุ่มของดาวเคราะห์น้อยที่เกิดจากการชนกันหลายพันล้านปีที่ผ่านมา Slivan พบว่าไม่เพียง แต่ดาวเคราะห์น้อยสี่ดวงหมุนรอบตัวด้วยความเร็วเกือบเท่ากัน แต่ยังมีแกนหมุนที่ชี้ไปในทิศทางเดียวกัน
“ ข้อมูลแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการจัดตำแหน่งสปินเวกเตอร์นั้นเป็นเรื่องจริง แต่วิธีที่พวกเขาได้มานั้นเป็นปริศนาที่ยิ่งใหญ่” สลิวานกล่าว “ ฉันดีใจที่คนอื่นเห็นว่าสิ่งนี้เป็นปัญหาที่น่าสนใจ”
“ เพื่อให้เห็นภาพว่าดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้ประหลาดเพียงใดลองจินตนาการว่าคุณได้ส่งกล่องท็อปส์ซูปั่นเหมือนที่คุณกำลังจะเปิดตัวบนกระสวยอวกาศ เมื่อพิจารณาถึงการสั่นสะเทือนทั้งหมดที่เกิดจากการเปิดตัวคุณคาดว่าเสื้อตัวนี้จะมีความเร็วในการหมุนและทิศทางที่แตกต่างกันเมื่อถึงวงโคจร "Bottke กล่าว “ ลองจินตนาการถึงความประหลาดใจของคุณเมื่อเปิดกล่องถ้าท็อปส์ซูปั่นด้วยความเร็วเท่ากันและมีมือจับชี้ไปที่กลุ่มดาวแคสสิโอเปีย ตอนนี้เพิ่มขนาดของท็อปส์ซูด้วยปัจจัยหนึ่งล้านและแสร้งทำเป็นว่าการตีกลับระหว่างการเปิดตัวนั้นเทียบเท่ากับการชนดาวเคราะห์น้อยหลายพันล้านปี นี่เป็นสถานการณ์ที่แปลกที่เราพบตัวเอง”
ดาวเคราะห์น้อยที่เหลืออีกหกดวงที่ศึกษาโดย Slivan นั้นมีอัตราการหมุนช้ามากเช่นที่พวกมันหมุนช้ากว่าเข็มชั่วโมงของชั่วโมงหรืออัตราการหมุนเร็วมากเช่นพวกมันใกล้ขีด จำกัด เกินกว่าที่วัตถุที่หลวมบนพื้นผิวดาวเคราะห์น้อย จะบินออกไป
“ หนึ่งคาดว่าการชนจะสุ่มอัตราการหมุนเหล่านี้ มันเป็นเรื่องน่าประหลาดใจที่พบกลุ่มดาวเคราะห์น้อยที่มีสถานะการหมุนที่ผิดปกติเช่นนี้” Nesvorny กล่าว
เพื่ออธิบายสถานะการหมุนรอบของดาวเคราะห์น้อยตระกูล Koronis, Vokrouhlicky, Nesvorny และ Bottke ตรวจสอบว่าดาวเคราะห์น้อยสะท้อนและดูดซับแสงจากดวงอาทิตย์และนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่เป็นความร้อน พวกเขาพบว่าในขณะที่แรงสะท้อนกลับที่เกิดจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์มีขนาดเล็ก แต่ก็ยังสามารถเปลี่ยนอัตราการหมุนและทิศทางของดาวเคราะห์น้อยได้อย่างมีนัยสำคัญหากมีเวลาเพียงพอที่จะทำหน้าที่
“ เหมือนเรื่องราวเกี่ยวกับเต่าและกระต่ายแสงแดดที่สโลว์และนิ่งชนะการแข่งขันเหนือการแสดงที่รวดเร็ว แต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าการชนระหว่างดาวเคราะห์น้อย แสงแดดในอวกาศไม่เคยหยุดนิ่ง” บอตค์กล่าว“ และดาวเคราะห์น้อยส่วนใหญ่ได้สัมผัสกับมันมากมายเพราะอายุของมัน”
ด้วยการใช้คอมพิวเตอร์จำลองทีมแสดงให้เห็นว่าแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆและลดอัตราการหมุนของดาวเคราะห์น้อยตระกูล Koronis ตั้งแต่พวกเขาก่อตัวเมื่อ 2 ถึง 3 พันล้านปีก่อน ยิ่งกว่านั้นพวกเขาพบว่าดาวเคราะห์น้อยจำลองบางตัวถูกจับในสถานะการหมุนพิเศษที่บังคับให้โยกเยกแกนหมุนของดาวเคราะห์น้อย (ผลิตโดยการรบกวนจากแรงโน้มถ่วงจากดวงอาทิตย์) เพื่อ "เอาชนะ" ที่ความถี่เดียวกันกับการโยกเยกของดาวเคราะห์น้อย ผลิตโดยการรบกวนจากแรงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์) สถานะนี้เรียกว่าการกำทอนของวงโคจรสปินสามารถขับเคลื่อนอัตราการหมุนของดาวเคราะห์น้อยและแกนหมุนเป็นค่าเฉพาะ
“ ผลลัพธ์เหล่านี้ทำให้เรามีวิธีใหม่ในการดูดาวเคราะห์น้อย” Vokroulicky กล่าว “ เราหวังว่างานนี้จะกระตุ้นการศึกษาเชิงสังเกตการณ์ไปยังภูมิภาคต่าง ๆ ของแถบดาวเคราะห์น้อยหลัก เรามีเพียงรอยขีดข่วนพื้นผิวของปัญหาที่น่าสนใจนี้”
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว SWRI
