Ovaj asteroid ima jako čudan satelit, a sada znamo kako je nastao

Kada je NASA-ina letjelica Lucy proletjela pokraj asteroida Dinkinesh, znanstvenici su očekivali još jedan mali asteroidni sustav. Umjesto toga, pronašli su tijelo koje se ne uklapa lako u staro objašnjenje: prirodni satelit sastavljen od dva spojena dijela. Novo istraživanje sada pokazuje kako je takav oblik mogao nastati.

Dinkinesh nije imao satelit kakav su znanstvenici očekivali

Dvostruki asteroidi česti su u unutarnjem dijelu Sunčeva sustava. Riječ je o sustavima u kojima oko većeg asteroida kruži manje prirodno tijelo. Desetljećima se njihov nastanak objašnjavao jednostavnim procesom: glavni asteroid zavrti se toliko brzo da s njegove površine počne odlaziti materijal, a od tog se materijala s vremenom oblikuje manji satelit.

Takav scenarij ima smisla za mnoge asteroide. Velik dio njih nije građen kao čvrsta stijena, nego kao nakupina kamenja, prašine i manjih krhotina koje na okupu drži slaba gravitacija. Ako se takvo tijelo dovoljno ubrza u rotaciji, dio materijala može se odvojiti i ostati u orbiti oko asteroida.

No Dinkinesh je donio iznenađenje.

NASA-ina misija Lucy otkrila je da oko njega kruži Selam, prirodni satelit neobičnog oblika. Selam nije jednostavno izduženo tijelo, nego kontaktni dvostruki objekt: sastavljen je od dva približno slična dijela koji se dodiruju. Uz to, nalazi se dalje od područja u kojem bi se prema starijem modelu očekivao satelit nastao iz jednog izbacivanja materijala.

To je otvorilo pitanje koje se nije moglo riješiti starim objašnjenjem. Ako Selam nije nastao u jednom jednostavnom događaju, Dinkinesh je morao imati složeniju prošlost.

Asteroid je mogao više puta odbaciti materijal

Novo istraživanje objavljeno u časopisu Nature Communications predlaže drukčiji razvojni scenarij. Autori rada polaze od toga da se ovakvi sustavi ne moraju oblikovati odjednom.

Asteroidi građeni od rastresitog materijala mogu postojati mnogo dulje nego što traje jedna epizoda izbacivanja materijala. Tijekom svojeg života isti asteroid može više puta doći u stanje u kojem s njegove površine odlazi materijal. Svaki takav događaj može stvoriti novu skupinu krhotina, a ponekad i novo malo tijelo u orbiti.

Tu nastaje ključna razlika u odnosu na stariji model. Nakon prvog izbacivanja materijala oko asteroida već može postojati prirodni satelit. Taj se satelit s vremenom može pomaknuti na drugu orbitu, pod utjecajem plimnih procesa ili dugotrajnih toplinskih sila.

Ako asteroid kasnije ponovno izbaci materijal, novi satelit ne nastaje u praznom sustavu. Ondje već postoji starije tijelo koje gravitacijski utječe na sve što se događa oko asteroida.

Selam je mogao nastati spajanjem dvaju malih tijela

Istraživači su taj scenarij provjerili računalnim simulacijama koje prate gravitacijsko međudjelovanje više tijela. Simulacije su pokazale da ishod jako ovisi o tome gdje se stariji satelit nalazi kada nastane nova generacija materijala.

Ako je starije tijelo predaleko, njegov je utjecaj slabiji. Ako je preblizu, sustav se razvija drukčije. Najzanimljiviji slučaj nastaje kada stariji satelit kruži na srednjoj udaljenosti od asteroida.

Tada novonastalo tijelo i stariji satelit mogu ući u snažno gravitacijsko međudjelovanje. Putanje im se mijenjaju, tijela se mogu raspršiti, jedno od njih može biti plimno poremećeno, a u nekim slučajevima mogu se sudariti pri maloj brzini.

Takav spori sudar važan je za Selam. Dva mala tijela pri dovoljnoj maloj brzini ne moraju se razbiti. Mogu ostati spojena i oblikovati tijelo s dva režnja. Upravo takav oblik danas ima Selam.

Prema novom modelu, Dinkinesh je najprije izbacio materijal iz kojeg je nastalo jedno malo tijelo. Ono se tijekom vremena udaljilo od asteroida. Kasnije je drugi val izbačenog materijala stvorio još jedno tijelo. Njihov spori susret završio je spajanjem, a rezultat je Selam kakav je Lucy vidjela pri preletu.

Sličnu prošlost mogli bi imati i drugi asteroidni sustavi

Dinkinesh možda nije iznimka. Autori rada navode da bi sličan razvoj mogli imati i neki trostruki asteroidni sustavi, među njima 2001 SN263 i Balam. Njihovi današnji sateliti možda nisu nastali u jednom događaju, nego kroz više epizoda izbacivanja materijala i kasnijih gravitacijskih susreta.

Istraživanje se povezuje i s asteroidom 311P/PANSTARRS, jednom od meta kineske misije Tianwen-2. Taj aktivni asteroid pokazuje ponovljena kratkotrajna izbacivanja materijala. Prema novom modelu, takvi procesi mogli bi biti povezani s poremećajima malih tijela koja kruže oko asteroida.

Autori procjenjuju da oko 44 posto analiziranih sustava ima konfiguracije koje bi mogle upućivati na višegeneracijsku prošlost. To znači da Selam nije samo neobičan detalj iz jedne misije. Mogao bi biti rani primjer šireg procesa u kojem se prirodni sateliti asteroida oblikuju kroz ponovljena izbacivanja materijala, promjene orbita i spajanja malih tijela.

Ivan Petričević

Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.