ESO’nun Yeni Teknoloji Teleskopu (NTT) kullanılarak ilk kez asteroidlerin yüksek oranda değişken iç yapılarına ait ilk kanıtlar bulundu. Hassas gözlemlerle yapılan ölçümler sayesinde gökbilimciler Itokawa asteroidi üzerinde farklı bölgelerin farklı yoğunluklara sahip olduğunu buldular. Bulgular astreroidlerin oluşumu hakkındaki gizemleri gözler önüne sermekle birlikte, bu gökcisimlerinin yüzeylerinin altında ne olduğunun anlaşılmasına ve Güneş Sistemi’ndeki nesnelerle olan çarpışmalarına da ışık tutmakta ve gezegenlerin nasıl oluştukları hakkında da ipuçları sağlamaktadır.
Oldukça hassas yer-konuşlu gözlemleri kullanan Stephen Lowry (Kent Üniversitesi, İngiltere) ve arkadaşları yere-yakın (25143) Itokawa asteroidinin dönme hızını ve bu hızın zamanla nasıl değiştiğini ölçtüler. Ekip bu duyarlı ölçümleri, asteroidlerin ısı yayımıyla ilgili yeni teorik modellerle birleştirdi.
Bu şaşırtıcı küçük asteroid 2005 yılında Japon uzay aracı Hayabusa tarafından ortaya çıkarıldığı üzere, fıstık biçiminde ilginç bir şekle sahip. Lowry’nin ekibi iç yapıyı belirlemek için, ESO’nun Şili’deki La Silla Gözlemevi’nde bulunan Yeni Teknoloji Teleskopu (NTT) ve diğer teleskoplarca [1] 2001 ile 2013 yılları arasında elde edilen gözlemleri kullandı. Bu sayede asteroid kendi etrafında döndükçe parlaklık değişimleri ölçüldü. Daha sonra bu veriler asteroidin dönme dönemini ve bunun zamanla değişimini ölçmek için kullanıldı. Bunlar asteroidin şekil bilgileriyle birleştirildiğinde iç yapısı ortaya çıkarılmış oldu — ilk kez çekirdek bölgesindeki karmaşık yapı gözler önüne serildi [2].
“İlk kez bir asteroidin içinin neye benzediğini belirlemeyi başardık,” diye açıklıyor Lowry. “Itokawa’nın çok değişken bir iç yapıya sahip olduğunu görebiliyoruz — bulgular Güneş Sistemi’ndeki kayalık nesnelere ilişkin anlayışımızda önemli bir ilerleme teşkil ediyor.”
Uzaydaki asteroidlerin ve küçük nesnelerin dönüş hareketleri güneş ışığı tarafından etkilenebilir. Bu olgu, Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP) etkisi olarak biliniyor ve Güneş tarafından yayılan ışığın soğurularak geriye nesnenin yüzeyinden ısı şeklinde yayılmasıyla ortaya çıkıyor. Asteroidin şekli çok düzensiz bir haldeyse bu ısı yayımı düzenli olmuyor ve bu da nesne üzerinde küçük, ancak sürekli bir tork meydana getirerek nesnenin kendi etrafındaki dönüş hızının değişmesine neden oluyor [3, 4].
Lowry’nin ekibi Itokawa üzerindeki YORP etkisinin asteroidin dönüş hızı oranında yavaşça arttığını ölçebildi. Dönüş hızındaki bu artış oldukça düşük — yılda sadece 0.045 saniye. Beklenenden oldukça farklı olan bu değer, ancak asteroidin fıstık şeklindeki iki kısmının farklı yoğunluk değerlerine sahip olması gerektiği şeklinde açıklanıyor.
Asteroidlerin yüksek oranda değişken iç yapıya sahip oldukları gökbilimciler tarafından ilk kez bulunuyor. Şimdiye kadar, bu nesnelerin iç yapılarının özelliklerine ilişkin bilgiler kaba yoğunluk ölçümleri ile elde ediliyordu. Itokawa’nın iç yapısına ilişkin bu nadir işaret asteroidin oluşumuyla ilgili tahminleri arttırdı. Bir olasılığa göre bir çift asteroidin iki bileşenin çarpışarak bir araya gelmesiyle oluştu.
Lowry şunu da ekliyor, “Homojen iç yapıya sahip olmayan asteroidlerin bulunması özellikle çift asteroid oluşumu modelleri için geniş kapsamlı öngörülerden biriydi. Bu ayrıca Dünya ile çarpışacak asteroidlerin tehlikelerinden korunmak ya da bu kayalık nesnelere gelecekte yapılması planlanan seyahatler için yardımcı olabilir.”
Bir asteroidin iç yapısını belirleyebilmek önemli bir adım, ve belki de bu ilginç nesnelerin birçok gizeminin ortaya çıkmasını sağlayacak.
Notlar
[1] NTT’ye ilave olarak parlaklık ölçümleri için şu teleskoplar da kullanıldı: Palomar Gözlemevi 60-inç Teleskopu (Kaliforniya, ABD), Table Mountain Gözlemevi (California, USA), Steward Gözlemevi 60-inç Teleskopu (Arizona, ABD), Steward Gözlemevi 90-inç Bok Teleskopu (Arizona, ABD), 2-metrelik Liverpool Teleskopu (La Palma, İspanya), 2.5-metrelik Isaac Newton Teleskopu (La Palma, İspanya) ve Palomar Gözlemevi’ndeki 5-metrelik Hale Teleskopu (Kaliforniya, ABD).
[2] İç yapının yoğunluğunun 1.75 ila 2.85 gram / santimetre küp arasında değiştiği bulundu. Bu iki yoğunluk değeri Itokawa’nın ayrı kısımlarına karşılık geliyor.
[3] YORP etkisinin basit ve kaba bir benzetimi ile, eğer bir pervane, üzerine yeterli yoğunlukta gelen ışık ışınları ile parlıyorsa, benzer bir etkiden dolayı yavaşça dönmeye başlayacaktır.
[4] Lowry ve arkadaşları bu etkiyi ilk kez 2000 PH5 (şimdi 54509 YORP olarak biliniyor, bkz eso0711) olarak bilinen küçük bir asteroid üzerinde gözlediler. ESO tesisleri daha önce yapılan bu çalışmada da kritik bir rol oynamıştı.
ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)
