Komunikat prasowy

Lutetia: rzadka pozostałość z okresu narodzin Ziemi

11 listopada 2011

Najnowsze obserwacje wskazują, że asteroida Lutetia jest pozostałością z tej samej pierwotnej materii, która uformowała Ziemię, Wenus i Merkurego. Astronomowie użyli danych z sondy Rosetta (ESA), Teleskopu Nowej Technologii NTT (ESO) oraz z teleskopów NASA. Okazało się, że własności planetoidy są bardzo podobne do tych, jakie ma rzadki rodzaj meteorytów znajdowanych na Ziemi, o których sądzi się, że uformowały się w wewnętrznych rejonach Układu Słonecznego. W którymś momencie Lutetia musiała przemieścić się do swojego obecnego położenia w głównym pasie planetoid pomiędzy Marsem, a Jowiszem.

Zespół astronomów z  uniwersytetów francuskich i amerykańskich szczegółowo zbadał nietypową asteroidę Lutetia w wielu zakresach długości fali [1], aby ustalić jej skład. Połączono razem dane z kamery OSIRIS z sondy Rosetta (ESA) [2], Teleskopu Nowej Technologii (NTT) w obserwatorium Las Silla w Chile (ESO),  teleskopu IRTF (Infrared Telescope Facility) na Hawajach (NASA) oraz Kosmicznego Teleskopu Spitzera (NASA), aby utworzyć najbardziej kompletne widmo planetoidy uzyskane do tej pory [3].

Widmo Lutetii zostało następnie porównane z widmami meteorytów odnalezionych na Ziemi i intensywnie badanych w laboratoriach. Tylko jeden typ meteorytów – chondryty enstatytowe – okazał się mieć własności pasujące do Lutetii w całym zakresie kolorów.

Chondryty enstatytowe są znane jako materiał, który datuje się na wczesną fazę Układu Słonecznego. Uważa się, że uformowały się blisko młodego Słońca i były głównymi blokami budulcowymi w formowaniu się planet skalistych [4], a w szczególności Ziemi, Wenus i Merkurego [5]. Lutetia wydaje się pochodzić nie  z głównego pasa planetoid, w którym znajduje się obecnie, ale z dużo bliższych Słońcu obszarów.

„Ale w jaki sposób Lutetia uciekła z wewnętrznego Układu Słonecznego i osiągnęła główny pas planetoid?” pyta Pierre Vernazza (ESO), główny autor publikacji.

Astronomowie oszacowali, że mniej niż 2% ciał położonych w rejonie, w którym uformowało się Ziemia, przemieściło się ostatecznie w rejon głównego pasa planetoid. Większość ciał wewnętrznego Układu Słonecznego zniknęła po kilku milionach lat, gdyż zostały wkomponowane w młode planety podczas ich formowania się. Jednak niektóre z największych, o średnicach około 100 kilometrów i większych, zostało wyrzuconych na bezpieczniejsze orbity w dalszej odległości od Słońca.

Lutetia, która ma średnicę około 100 kilometrów, mogła zostać wyrzucona z wewnętrznych rejonów młodego Układu Słonecznego, gdy przeszła blisko jednej z planet skalistych, co w dramatyczny sposób mogło wpłynąć na jej orbitę [6]. Spotkanie z młodym Jowiszem podczas migracji do obecnej orbity planetoidy, również mogło mieć wielki wpływ na orbitę Lutetii [7].

„Sądzimy, że takie wyrzucenie musiało mieć miejsce w przypadku Lutetii. Skończyła jako obiekt w głównym pasie planetoid i została tam zachowana przez cztery miliardy lat.” kontynuuje Pierre Vernazza.

Wcześniejsze badania jej koloru i własności powierzchni pokazały, że Lutetia jest bardzo nietypowym i zagadkowym członkiem głównego pasa planetoid. Poprzednie przeglądy pokazały, że podobne asteroidy są bardzo rzadkie i reprezentują mniej niż 1% populacji asteroid pasa głównego. Nowe wyniki badań wyjaśniają dlaczego Lutetia jest inna – jest bardzo rzadką pozostałością oryginalnego materiału, z którego formowały się planety skaliste.

„Lutetia wydaje się być największą i jedną  z nielicznych pozostałości tego typu materiału w głównym pasie planetoid. Z tego powodu planetoidy takie jak Lutetia są idealnymi celami dla przyszłych misji przywiezienia próbek na Ziemię. Będziemy mogli szczegółowo zbadać pochodzenie planet skalistych, w tym naszej Ziemi.” podsumowuje Pierre Vernazza.

Uwagi

[1] Widmo elektromagnetyczne  reprezentuje kompletny zakres długości fail pokrywany przez różne rodzaje promieniowania elektromagnetycznego. Światło widzialne jest najbardziej znaną jego formą, ale istnieją inne. Wiele rodzajów promieniowania jest wykorzystywanych w życiu codziennym, na przykład fale radiowe, mikrofale, podczerwień, ultrafiolet i promieniowanie rentgenowskie.

[2] Sonda Rosetta w trakcie swojej podróży do komety 67P/Churyumov-Gerasimenko minęła planetoidę Lutetia w dniu 10 czerwca 2010 roku.

[3] Kamera OSIRIS na pokładzie Rosetty dostarczyła danych z zakresu ultrafioletowego, teleskop NTT (należący do ESO) z zakresu widzialnego, a Infrared Telescope Facility na Hawajach (NASA) i Kosmiczny Teleskop Spitzera (także NASA) odpowiednio z bliskiej i średniej podczerwieni.

[4] Chondryty enstatytowe (chondryty typu E) są unikalną klasą meteorytów, która obejmuje zaledwie 2% znalezionych na Ziemi meteorytów. Nietypowa mineralogia i chemia chondrytów typu E jest zgodna z formowaniem się względnie blisko Słońca. Hipotezę tę wspierają wyniki pomiarów izotopowych (dla tlenu, azotu, rutenu, chromu i tytanu) – chondryty typu E są jedyną grupą chondrytów, które mają taki sam skład izotopowych, jak system Ziemia-Księżyc. Sugeruje to, że Ziemia uformowała się z materiału typu chondrytów enstatytowych oraz że chondryty typu E uformowały się w tej samej odległości od Słońca, co Ziemia.

Co więcej, ostatnio pokazano, że formowanie z materiału z chondrytów enstatytowych może wyjaśnić nietypowy i wcześniej niewyjaśnialny skład Merkurego. Sugeruje to, że Merkury – podobnie jak Ziemia – w dużym stopniu akreował materiał typu chondrytów enstatytowych.

[5] Mimo, że wszystkie uformowały się z podobnego materiału, zagadką pozostaje to dlaczego trzy wewnętrzne planety są tak różne.

[6] Proces ten jest bardzo podobny do technik asysty grawitacyjnej używanych do zmiany kierunku i prędkości pojazdów kosmicznych podczas przelotów w pobliżu planet.

[7] Niektórzy astronomowie sądzą, że gazowe olbrzymy mogły przebywać bliżej Słońca we wczesnych dniach Układu Słonecznego, zanim przesunęły się dalej, na obecnie pozycje. Spowodowałoby to spustoszenie w orbitach innych obiektów w wewnętrznym Układzie Słonecznym z powodu olbrzymiego oddziaływania grawitacyjnego Jowisza.

Więcej informacji

Wyniki badań zostały opisane w artykule “Asteroid (21) Lutetia as a remnant of Earth’s precursor planetesimals”, który ukaże się w czasopiśmie Icarus.

Skład zespołu badawczego: P. Vernazza (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM), Francja, Europejskie Oserwatorium Południowe, Niemcy), P. Lamy (LAM, Fracja), O. Groussin (LAM, Francja), T. Hiroi (Department of Geological Sciences, Brown University, USA), L. Jorda(LAM, Francja), P.L. King (Institute for Meteoritics, University of New Mexico, USA), M.R.M. Izawa (Department of Earth Sciences, University of Western Ontario, Kanada), F. Marchis (Carl Sagan Center at the SETI Institute, USA; IMCCE, Observatoire de Paris (OBSPM), Francja), M. Birlan (IMCCE, OBSPM, Francja), R. Brunetto (Institut d'Astrophysique Spatiale, CNRS, Francja).

ESO, Europejskie Obserwatorium Południowe, jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Jest wspierane przez 15 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 40-metrowej klasy Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa: "Asteroid (21) Lutetia as a remnant of Earth’s precursor planetesimals"
• Zdjęcia La Silla
• Więcej informacji o misji Rosetta

Kontakt

Pierre Vernazza
ESO, Astronomer
Garching bei München,, Germany
E-mail: pvernazz@eso.org

Philippe Lamy
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Directeur de Recherche
Marseille, France
Tel.: +33 49 105 5932
E-mail: philippe.lamy@oamp.fr

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych