Lehdistötiedote

Tässä on 42: ESO on kuvannut aurinkokuntamme suurimpia asteroideja

12. lokakuuta 2021

Tähtitieteilijät ovat kuvanneet 42 asteroidia, jotka ovat Marsin ja Jupiterin välisen asteroidivyöhykkeen suurimpia kohteita. Havainnot on tehty Euroopan eteläisen observatorion Chilessä sijaitsevalla Very Large Telescope (ESO:n VLT) kaukoputkella. Koskaan aiemmin näin suurta asteroidien joukkoa ei olla kuvattu yhtä tarkasti. Havainnot ovat paljastaneet, että kohteiden muodot ovat hyvin vaihtelevia pallomaisesta muodosta koiranluuta muistuttavaan muotoon. Havainnot auttavat tähtitieteilijöitä selvittämään aurinkokuntamme asteroidien alkuperää.

Nämä yksityiskohtaiset kuvat 42:sta kohteesta ovat asteroiditutkimuksessa harppaus eteenpäin. Maanpääliset teleskoopit ovat tehneet tämän mahdolliseksi, ja tutkimus on osaltaan vastannut perimmäiseen kysymykseen elämästä, maailmankaikkeudesta, ja kaikesta [1].

”Vain kolme suurta asteroidivyöhykkeen asteroidia on tähän mennessä kuvattu erittäin tarkasti: Ceres, Vesta ja Lutetia. Nasan avaruusluotaimet Dawn ja Rosetta sekä Euroopan avaruusjärjestö ovat vierailleet näissä kohteissa”, Pierre Vernazza, Laboratoire d'Astrophysique de Marseillesta Ranskasta, kertoi. Hän on johtanut Astronomy & Astrophysics -lehdessä tänään julkaistua asteroiditutkimusta. ”ESO-havaintomme ovat tuottaneet tarkkoja kuvia useista kohteista, joita on yhteensä 42.”

Aikaisempi yksityiskohtaisten asteroidihavaintojen pieni määrä tarkoitti sitä, että keskeiset ominaisuudet, kuten asteroidien 3D-muoto tai tiheys, olivat pääsääntöisesti tuntemattomia. Vernazza tutkimusryhmineen paikkasi vuosien 2017-2019 aikana tätä aukkoa tekemällä asteroidivyöhykkeen suurten asteroidien perusteellisen kartoituksen.

Suurin osa heidän 42:sta kohteestaan on kooltaan suurempia kuin 100 km. Tutkimusryhmä kuvasi erityisesti lähes kaikki asteroidivyöhykkeen asteroidit, jotka ovat suurempia kuin 200 kilometriä, joita 23:sta havaittiin 20. Tutkimusryhmän kaksi suurinta tutkimuskohdetta olivat Ceres ja Vesta, jotka ovat halkaisijaltaan noin 940 ja 520 kilometriä. Kaksi pienintä asteroidia olivat Urania ja Ausonia, joista kumpikin on vain noin 90 kilometriä.

Tutkimusryhmän rekonstruoitua kappaleiden muodot ryhmä ymmärsi, että havaitut asteroidit voidaan jakaa pääasiassa kahteen luokkaan. Jotkut ovat lähes täysin pallomaisia, kuten Hygiea ja Ceres, kun taas toisilla on erikoisempi, ”pitkulainen” muoto. Näiden kiistaton kuningatar on “koiranluu”-asteroidi Kleopatra.

Yhdistämällä asteroidien muodot ja massat tiimi havaitsi, että tiheydet vaihtelivat merkittävästi koko otoksessa. Neljän vähiten tiheän asteroidin, kuten Lambertan ja Sylvian, tiheydet ovat noin 1,3 grammaa kuutiosenttimetrissä, joka vastaa suunnilleen hiilen tiheyttä. Suurimpien tiheydet, kuten Psychen ja Kalliopen, ovat vastaavasti 3,9 ja 4,4 grammaa kuutiosenttimetrissä, mikä on suurempi kuin timantin tiheys (3,5 grammaa kuutiosenttimetrissä).

Suuri tiheysero viittaa siihen, että asteroidien koostumus vaihtelee merkittävästi, mikä antaa tähtitieteilijöille tärkeitä vihjeitä niiden alkuperästä. ”Havaintomme tukevat voimakkaasti ajatusta, että näiden kohteiden paikat ovat selvästi muuttuneet niiden muodostumisen jälkeen. Lyhyesti sanottuna tällainen valtava vaihtelu koostumuksessa voidaan ymmärtää vain, jos kappaleet ovat peräisin aurinkokunnan eri alueilta”, Josef Hanuš, Kaarlen yliopistosta Prahasta Tšekistä ja yksi tutkimuksen tekijöistä, sanoi. Tulokset tukevat erityisesti teoriaa, jonka mukaan vähiten tiheät asteroidit muodostuivat kaukaisilla alueilla Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella ja siirtyivät sieltä nykyiselle paikalleen.

Nämä havainnot olivat mahdollisia ESO:n VLT-laitteeseen asennetun Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE)-instrumentin herkkyyden ansiosta [2]. ”Parantuneen SPHERE:n havaintokyvyn ansiosta, ja siitä, että asteroidivyöhykkeen suurien asteroidien muodoista oli aikaisemmin hyvin vähän tietoa, pystyimme merkittävästi edistämään tätä tutkimusalaa”, Laurent Jorda, yksi tutkimuksen kirjoittajista ja myös Laboratoire d'Astrophysique de Marseillesta, sanoi.

Tähtitieteilijät pystyvät havaitsemaan tarkasti vielä enemmän asteroideja tulevalla ESO:n Erittäin suurella kaukoputkella (ELT), jota parhaillaan rakennetaan Chilessä ja jonka on määrä aloittaa toimintansa myöhemmin tällä vuosikymmenellä. ”Tulevat ELT:n havainnot asteroidivyöhykkeen kohteista mahdollistavat läpimitaltaan 35-80 kilometrin suuruisten asteroidien havaitsemisen niiden sijainnista riippuen. Näissä voidaan havaita noin 10—25 kilometrin kokoisia kraattereita”, Vernazza sanoi. ”SPHERE:n kaltaisen instrumentin olemassaolo myös ELT:ssä antaisi meille mahdollisuuden kuvata samanlaisia kohteita jopa kaukaisessa Kuiperin vyöhykkeessä. Tämä tarkoittaa, että pystymme tutkimaan paljon suuremman joukon pieniä kappaleita ja niiden geologista historiaa maasta käsin.”

Lisähuomiot

[1] Douglas Adamsin Linnunradan käsikirja liftareille kirjassa numero 42 on vastaus ”elämän, maailmankaikkeuden ja kaiken äärimmäiseen kysymykseen”. Tänään 12. lokakuuta 2021 tulee kuluneeksi 42-vuotta kirjan julkaisusta.

[2] Kaikki havainnot on tehty Zürich IMaging POLarimeter (ZIMPOL)-laitteella, joka on näkyvillä aallonpituuksilla toimiva kuvantamispolarimetri ja osa SPHERE-instrumenttia.

Lisätietoa

Tämä tutkimus on esitelty Astronomy & Astrophysics lehdessä julkaistavassa artikkelissa (https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202141781).

Tutkimusryhmässä mukana ovat olleet: P. Vernazza (Aix Marseille University, CNRS, CNES, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Ranska [LAM]), M. Ferrais (LAM), L. Jorda (LAM), J. Hanuš (Institute of Astronomy, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University, Prague, Tsekki [CU]), B. Carry (Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Ranska [OCA]), M. Marsset (Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, MIT, Cambridge, USA [MIT]),  M. Brož (CU), R. Fetick (French Areospace Lab [ONERA] ja LAM), M. Viikinkoski (Mathematics & Statistics, Tampere University, Suomi [TU]), F. Marchis (LAM ja SETI Institute, Carl Sagan Center, Mountain View, USA),  F. Vachier (Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC University Paris 06 ja Université de Lille, France [IMCCE]),  A. Drouard (LAM), T. Fusco (French Areospace Lab [ONERA] ja LAM),  M. Birlan (IMCCE ja Astronomical Institute of Romanian Academy, Bucharest, Romania [AIRA]),  E. Podlewska-Gaca (Faculty of Physics, Astronomical Observatory Institute, Adam Mickiewicz University, Poznan, Puola [UAM]), N. Rambaux (IMCCE), M. Neveu (University of Maryland College Park, NASA Goddard Space Flight Center, US [UMD]), P. Bartczak (UAM), G. Dudziński (UAM),  E. Jehin (Space sciences, Technologies and Astrophysics Research Institute, Université de Liège, Belgia [STAR]), P. Beck (Institut de Planetologie et d’Astrophysique de Grenoble, UGA-CNRS, Ranska [OSUG]), J. Berthier (IMCCE), J. Castillo-Rogez (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena,USA [JPL]), F. Cipriani (European Space Agency, ESTEC - Scientific Support Office, Noordwijk, Alankomaat [ESTEC]​​), F. Colas (IMCCE), C. Dumas (Thirty Meter Telescope, Pasadena, USA [TMT]), J. Ďurech (CU),  J. Grice (Laboratoire Atmosphères, Milieux et Observations Spatiales, CNRS and Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, Guyancourt, Ranska [UVSQ] ja School of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, UK [OU]),  M. Kaasalainen (TU), A. Kryszczynska (UAM), P. Lamy (Departamento de Fisica, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante, Alicante, Espanja), H. Le Coroller (LAM), A. Marciniak (UAM), T. Michalowski (UAM), P. Michel (OCA), T. Santana-Ros (Institut de Ciències del Cosmos, Universitat de Barcelona, Espanja ja Euroopan eteläinen observatorio, Santiago, Chile), P. Tanga (OCA), A. Vigan (LAM), O. Witasse (ESTEC), B. Yang (European Southern Observatory, Santiago, Chile), P. Antonini (Observatoire des Hauts Pays, Bédoin, Ranska), M. Audejean (Observatoire de Chinon, Chinon, Ranska), P. Aurard (AMU, Observatoire de Haute Provence, Institut Pythéas, Saint-Michel l’Observatoire, Ranska [OHP]), R. Behrend (Geneva Observatory, Sauverny, Sveitsi js High Energy Physics and Astrophysics Laboratory, Cadi Ayyad University, Marrakech, Morocco [UCA]), Z. Benkhaldoun (UCA), J. M. Bosch (B74, Avinguda de Catalunya 34, 25354 Santa Maria de Montmagastrell (Tarrega), Espanja), A. Chapman (Cruz del Sur Observatory, San Justo city, Buenos Aires, Argentiina), L. Dalmon (OHP), S. Fauvaud (Observatoire du Bois de Bardon, Taponnat, Ranska ja Association T60, Observatoire Midi-Pyrénées, Toulouse, Ranska), Hiroko Hamanowa (Hong Kong Space Museum, Tsimshatsui, Hong Kong, Kiina [HKSM]), Hiromi Hamanowa (HKSM), J. His (OHP), A. Jones (I64, SL6 1XE, Maidenhead, UK), D-H. Kim (Korea Astronomy and Space Science Institute, Daejeon, Korea [KASI] and Chungbuk National University, Chungdae-ro, Seowon-gu, Cheongju-si, Chungcheongbuk-do, Korea), M-J. Kim (KASI), J. Krajewski (Faculty of Physics, Astronomical Observatory Institute, Adam Mickiewicz University, Poznań, Puola), O. Labrevoir (OHP), A. Leroy (Observatoire OPERA, Saint Palais, Ranska [OPERA] ja Uranoscope, Gretz-Armainvilliers, Ranska), F. Livet (Institut d’Astrophysique de Paris, Paris, Ranska, UMR 7095 CNRS et Sorbonne Universités), D. Molina (Anunaki Observatory, Calle de los Llanos, Manzanares el Real, Espanja), R. Montaigut (Club d’Astronomie de Lyon Ampere, Vaulx-en-Velin, Ranska ja OPERA), J. Oey (Kingsgrove, NSW, Australia), N. Payre (OHP), V. Reddy (Planetary Science Institute, Tucson, USA), P. Sabin (OHP), A. G. Sanchez (Rio Cofio Observatory, Robledo de Chavela, Espanja), ja L. Socha (Cicha 43, 44-144 Nieborowice, Puola).

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja ylivoimaisesti maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Irlanti, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta, joiden lisäksi Chile toimii laitteistojen sijoitusmaana ja Australia strategisena kumppanina. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla VLT-teleskooppi (Very Large Telescope) ja siihen liittyvä, maailmanlaajuisesti johtava VLTI-interferometri, sekä kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja VST-teleskooppi näkyvän valon aallonpituuksilla. Paranalilla ESO tulee myös hallinnoimaan ja operoimaan eteläistä Tšerenkov-teleskooppien verkostoa (Cherenkov Telescope Array South), joka on maailman suurin ja herkin gammasäteilyä havainnoiva observatorio. ESO on myös merkittävä kumppani kahdessa Chajnantorin laitteistossa, APEX-teleskoopissa ja ALMA-teleskoopissa, joka on maailman suurin tähtitieteellinen projekti. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista ELT-teleskooppia (Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusartikkeli
• VLT:n kuvia
• Lue lisää ESO:n Extremely Large Telescope (ELT) kaukoputkesta
• Median edustaja: Tilaa uutiskirje saadaksesi julkaisusulun alaiset uutiset omalla kielelläsi
• Tutkija, onko sinulla kerrottavaa? Pitchaa oma tutkimuksesi!

Yhteystiedot

Pierre Vernazza
Laboratoire d’Astrophysique de Marseille
Marseille, France
Puh.: +33 4 91 05 59 11
Sähköposti: pierre.vernazza@lam.fr

Josef Hanuš
Charles University
Prague, Czechia
Sähköposti: josef.hanus@mff.cuni.cz

Laurent Jorda
Laboratoire d’Astrophysique de Marseille
Marseille, France
Puh.: +33 4 91 05 69 06
Sähköposti: laurent.jorda@lam.fr

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6670
Matkapuhelin: +49 151 241 664 00
Sähköposti: press@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media