نوامبر گذشته، ناسا لوسی ماموریت پروازی در کنار سیارک دینکیش انجام داد، یکی از سیارک های کمربند اصلی که در حین حرکت به سمت مشتری مطالعه خواهد کرد. در این فرآیند، فضاپیما یک ماه کوچک را مشاهده کرد که به دور سیارک بزرگتر، که اکنون Selam نامیده می شود (معروف به “بچه لوسی”) می چرخد. نام این ماه، یک نام اتیوپی به معنای صلح است، به بقایای انسان باستانی به نام «لوسی» (یا دینکیش) که در سال 1974 در اتیوپی کشف شد، ادای احترام می کند. تیم تحقیقاتی به رهبری کورنل تخمین می زند که قمر تنها 2 تا 3 میلیون سال سن دارد.
پژوهش توسط کولبی مریل، دانشجوی کارشناسی ارشد در گروه مهندسی مکانیک و هوافضا کرنل. الکسیا کوباس، محقق دپارتمان نجوم کرنل به او پیوست. الکس جی. مایر، دکتری. دانشجوی کالج مهندسی و علوم کاربردی UC Boulder. و سابینا دی. رادوکان، عضو فوق دکتری در دانشگاه برن. کاغذ آنها، “سن (152830) دینکینش-سلام توسط نظریه جزر و مد سکولار-BYORP محدود شده است“، اخیراً در 19 آوریل در نجوم و اخترفیزیک.
مریل نیز بخشی از ناسا بود تست تغییر مسیر دوگانه سیارک (DART)، که در 26 سپتامبر 2022 با قمر دیمورفوس برخورد کرد. مریل به عنوان بخشی از ماموریت لوسی، هنگامی که فضاپیما در 1 نوامبر 2023 از کنار آن عبور کرد، با شگفتی متوجه شد که دینکینش نیز یک سیارک دوتایی است. من مجذوب این شدم که فهمیدم ماه کوچک یک “دودویی تماسی” است که از دو لوب تشکیل شده است که انبوهی از زباله هستند که مدت ها پیش به هم پیوسته اند.
در حالی که ستاره شناسان قبلاً باینری های تماسی را مشاهده کرده اند – یک مثال خوب KBO است آروکوت که افق های جدید فضاپیمایی در 1 ژانویه 2019 پرواز کرد – اولین باری که یک سیارک در حال چرخش به دور یک سیارک بزرگتر مشاهده شد. همراه با کوباس، این دو به عنوان بخشی از مطالعات خود در کرنل برای تعیین سن ماه، مدلسازی سیستم را آغاز کردند. نتایج آنها با نتایج انجام شده توسط ماموریت لوسی بر اساس تجزیه و تحلیل دهانه های سطحی، روش سنتی تر تخمین سن سیارک ها مطابقت دارد. همانطور که مریل اخیرا گفت انتشار کرونیکل کرنل:
“پیدا کردن سن سیارک ها برای درک آنها مهم است، و این یکی در مقایسه با سن منظومه شمسی بسیار جوان است، به این معنی که تا حدودی اخیرا شکل گرفته است. به دست آوردن سن این یک بدن می تواند به ما در درک کل جمعیت کمک کند.
سیارک های دوتایی به دلیل پویایی پیچیده ای که در خلقت آنها وجود دارد، برای ستاره شناسان اشیاء جذاب هستند. از یک طرف، نیروهای گرانشی بر آنها اثر می گذارد که باعث متورم شدن و از دست دادن انرژی آنها می شود. در همان زمان، سیستم های باینری نیز چیزی را تجربه خواهند کرد که به آن معروف است باینری یارکوفسکی–اوکیف–رادیوسکی–پاداک (BYORP) اثری که در آن قرار گرفتن در معرض تابش خورشیدی سرعت چرخش اجسام را تغییر می دهد. در نهایت، این نیروها متعادل می شوند و به حالت تعادل برای سیستم می رسند.
مریل و تیمش برای مطالعه خود فرض می‌کنند که Selam از مواد بیرون ریخته شده از دینکینش قبل از اینکه اثر BYORP چرخش آن را کند کند تشکیل شده است. آنها همچنین فرض کردند که سیستم از آن زمان به حالت تعادل رسیده است و چگالی دو جسم قابل مقایسه است. آنها سپس داده های سیارکی به دست آمده توسط ماموریت لوسی را برای محاسبه مدت زمان لازم برای رسیدن سلم به وضعیت فعلی خود یکپارچه کردند. پس از انجام حدود 1 میلیون محاسبه با پارامترهای مختلف، آنها به میانگین سنی 3 میلیون سال رسیدند که محتمل ترین نتیجه آن 2 میلیون سال است.
این روش جدید تکمیل کننده تخمین های سنی قبلی ماموریت لوسی است و چندین مزیت دارد. همانطور که مقاله آنها نشان می دهد، این روش می تواند تخمین های سنی را تنها بر اساس دینامیک سیارک ارائه دهد و نیازی به تصاویر نزدیک گرفته شده توسط فضاپیما ندارد. همچنین زمانی که سطوح سیارک‌ها دستخوش تغییرات اخیر شده‌اند، می‌تواند دقیق‌تر باشد و می‌تواند در قمرهای دیگر منظومه‌های دوتایی شناخته‌شده، که 15 درصد از سیارک‌های نزدیک به زمین (NEA) را تشکیل می‌دهند، اعمال شود. این شامل Didymos و Dimorphos است که حتی جوان تر هستند.
محققان امیدوارند روش جدید خود را در این سیستم و سایر سیستم‌های دوتایی که در آن دینامیک به خوبی مشخص می‌شود، حتی بدون پروازهای نزدیک، اعمال کنند. گفت کوبا:
این روش که در کنار شمارش دهانه ها استفاده می شود، می تواند به محدود کردن سن سیستم کمک کند. اگر از دو روش استفاده کنیم و آنها با یکدیگر موافق باشند، می‌توانیم مطمئن‌تر باشیم که به سن معناداری می‌رسیم که وضعیت فعلی سیستم را توصیف می‌کند.»
اطلاعات بیشتر: کرنل کرونیکل