Egy mindössze 11 méter átmérőjű, rendkívül gyorsan forgó égitest tartja izgalomban a csillagászokat. Az 1998 KY26 jelzésű Föld-közeli objektum mozgása ugyanis olyan szokatlan gyorsulást mutat, amelyet a gravitáció önmagában nem magyaráz meg. A kutatók korábban azt feltételezték, hogy egy különleges, úgynevezett sötét üstökösről lehet szó, egy új tudományos vizsgálat azonban ezt a lehetőséget is megkérdőjelezi. A rejtély megoldásában a japán Hajabusza–2 űrszonda segíthet, amely várhatóan 2031-ben éri el az objektumot.
Különös égitest a Föld közelében
A Naprendszerben számtalan olyan kisebb égitest kering, amelyek pályája időnként megközelíti a Földét. Ezek többsége jól ismert fizikai törvények szerint mozog, és pályájuk megfelelő megfigyelések birtokában nagy pontossággal kiszámítható.
Az 1998 KY26 azonban több szempontból is kilóg a sorból.
Az 1998-ban felfedezett objektum egy rendkívül apró, Föld-közeli aszteroida, amelynek átmérőjét a legfrissebb mérések mindössze 11 méterre becsülik. Ez nagyjából egy kisebb épület méretének felel meg.
A csillagászok számára azonban nem elsősorban a mérete, hanem a mozgása jelent különleges kihívást.
A megfigyelések szerint az égitest pályájában olyan apró, de mérhető eltérések jelentkeznek, amelyek pusztán a Nap és a bolygók gravitációs hatásával nem magyarázhatók.
Ez azt jelenti, hogy valamilyen további fizikai erő is befolyásolhatja a mozgását.
Olyan gyorsan forog, hogy egy nap alig öt percig tart rajta
Az 1998 KY26 egyik legkülönlegesebb tulajdonsága a rendkívül gyors tengely körüli forgása.
A korábbi becslésekhez képest a legújabb vizsgálatok jelentősen módosították az objektum ismert paramétereit.
A jelenlegi adatok alapján:
- Átmérője körülbelül 11 méter.
- Egy teljes tengely körüli fordulatot megközelítőleg 5,35 perc alatt tesz meg.
- Mérete nagyjából harmada a korábban feltételezettnek.
- Felszíne a vártnál jóval több napfényt ver vissza.
- Mozgásában gravitációval önmagában nem magyarázható gyorsulás figyelhető meg.
A gyors forgás különösen érdekes, mert egy ilyen kisméretű égitest esetében kérdéses, milyen belső szerkezet képes ellenállni a forgásból eredő erőhatásoknak.
A kutatók szerint elképzelhető, hogy az objektum nem egyetlen összefüggő sziklatömb, hanem kisebb törmelékdarabokból álló, gyenge kohéziós erőkkel összetartott égitest.
Ugyanakkor a szilárd, monolitikus szerkezet lehetőségét sem sikerült kizárni.
Sötét üstökös lehet? Egy új kutatás megkérdőjelezi az elméletet
A szokatlan gyorsulás egyik lehetséges magyarázataként korábban felmerült, hogy az 1998 KY26 valójában egy úgynevezett sötét üstökös.
A sötét üstökösök olyan égitestek, amelyek külső megjelenésük alapján aszteroidákra hasonlítanak, mozgásuk azonban üstökösszerű aktivitásra utalhat.
A hagyományos üstökösök esetében a Nap sugárzása felmelegíti a felszín alatti illékony anyagokat, amelyek gázzá alakulva távoznak az égitestből.
A kiáramló gáz rendkívül gyenge, de mérhető tolóerőt fejthet ki, így módosíthatja az objektum pályáját.
Egy sötét üstökösnél hasonló folyamat történhet anélkül, hogy látványos gáz- és porfelhő alakulna ki körülötte.
Az 1998 KY26 esetében azonban egy új kutatás komoly problémát talált ezzel az elképzeléssel.
Túl meleg ahhoz, hogy jeget őrizzen a belsejében
A Georgiai Műszaki Egyetem kutatói részletes háromdimenziós hőmérsékleti modellt készítettek az objektumról.
A vizsgálat során azt elemezték, hogyan jut el a Napból származó hő az égitest felszínére, majd annak belsejébe, és milyen körülmények között maradhatna fenn ott vízjég.
A számítások több különböző fizikai paraméterrel is elkészültek, figyelembe véve többek között az objektum méretét, fényvisszaverő képességét, hővezetését és forgástengelyének helyzetét.
Az eredmények meglepően egyértelműek voltak.
A modellek szerint még az égitest leghidegebb részeinek pálya menti átlaghőmérséklete is körülbelül mínusz 47 Celsius-fok vagy annál magasabb lehet.
A vízjég hosszú távú fennmaradásához ugyanakkor megközelítőleg mínusz 128 Celsius-fok alatti hőmérsékletre lenne szükség az adott körülmények között.
A kutatók számításai szerint még akkor is, ha az objektum tömegének egy százalékát eredetileg víz alkotta volna, ez a készlet hozzávetőleg kétezer év alatt elveszhetett volna.
Mindez arra utal, hogy az 1998 KY26 valószínűleg rendkívül vízszegény égitest, így a folyamatos vízgáz-kibocsátás nem tűnik megfelelő magyarázatnak a megfigyelt gyorsulásra.
A napfény lehet a rejtély kulcsa
A sötét üstökösre vonatkozó elképzelés gyengülésével más fizikai folyamatok kerültek előtérbe.
Az egyik lehetséges magyarázat maga a napsugárzás.
Bár a napfény nyomása hétköznapi körülmények között elhanyagolhatónak tűnik, a világűrben egy rendkívül kisméretű és kis tömegű objektum mozgását hosszabb idő alatt mérhetően befolyásolhatja.
Emellett szerepet játszhat az úgynevezett Jarkovszkij-hatás is.
Ennek lényege, hogy a Nap által felmelegített égitest hősugárzás formájában energiát bocsát ki. A hőkibocsátás iránya és időbeli eloszlása apró erőhatást eredményezhet, amely fokozatosan módosíthatja az aszteroida pályáját.
A legújabb kutatás szerint a napsugárzás nyomása és a hősugárzás együttesen hozzájárulhat a szokatlan gyorsuláshoz.
A pontos mechanizmus azonban további vizsgálatokat igényel.
Felmerült a mesterséges eredet lehetősége is
A különleges mozgás miatt az 1998 KY26 körül merészebb találgatások is megjelentek.
Ezek között felmerült az a spekulatív elképzelés is, hogy az objektum esetleg mesterséges eredetű lehet.
Fontos azonban hangsúlyozni, hogy jelenleg semmilyen megbízható tudományos bizonyíték nem támasztja alá, hogy az égitest idegen technológia vagy mesterséges szerkezet lenne.
A szokatlan gyorsulás önmagában nem bizonyít mesterséges eredetet, hiszen több természetes fizikai folyamat is képes a gravitációs hatások mellett befolyásolni egy kisebb égitest mozgását.
A jelenlegi megfigyelések alapján az aszteroidaeredet továbbra is tudományosan megalapozott értelmezés.
A rejtély tehát nem feltétlenül az, hogy egy ismeretlen eredetű objektum jelent meg a Naprendszerben, hanem az, hogy pontosan milyen fizikai folyamatok alakítják ennek a különleges égitestnek a pályáját.
A japán Hajabusza–2 űrszonda 2031-ben érkezhet meg
Az 1998 KY26 különösen fontos célpontja a japán JAXA űrügynökség Hajabusza–2 küldetésének.
Az űrszonda korábban már történelmi jelentőségű sikert ért el, amikor mintákat gyűjtött a Ryugu aszteroidáról, majd azokat 2020 decemberében sikeresen visszajuttatta a Földre.
A küldetés azonban ezzel nem ért véget.
A mérnökök úgy döntöttek, hogy a még működőképes űreszközt újabb célpontok felé irányítják.
A meghosszabbított program végső célpontja az 1998 KY26, amelyhez a jelenlegi tervek szerint 2031 júliusában érkezhet meg.
A találkozás komoly technológiai kihívást jelenthet.
Az objektum ugyanis annyira kicsi, hogy mérete alig haladja meg az űrszonda kiterjedését, ráadásul rendkívül gyorsan forog.
Ez megnehezítheti a közeli megfigyeléseket, a navigációt és az esetleges felszíni műveleteket.
A küldetés során a szakemberek részletesen tanulmányozhatják az égitest alakját, felszíni szerkezetét, összetételét és forgását.
Az adatok segítségével pedig pontosabban meghatározhatóvá válhatnak azok az erőhatások is, amelyek a pályáját befolyásolják.
Miért fontos egy mindössze 11 méteres aszteroida vizsgálata?
Bár az 1998 KY26 mérete alapján jelentéktelennek tűnhet a Naprendszer nagyobb égitestjeihez képest, tudományos szempontból rendkívül értékes célpont.
A kisebb aszteroidák szerkezetéről, fizikai tulajdonságairól és hosszú távú pályaváltozásairól ugyanis még mindig viszonylag kevés közvetlen mérési adat áll rendelkezésre.
Az ilyen objektumok vizsgálata a bolygóvédelmi kutatások szempontjából is fontos.
Ha a kutatók pontosabban megértik, hogyan módosíthatja a napsugárzás, a hőkibocsátás vagy az esetleges anyagvesztés egy aszteroida mozgását, akkor a jövőben megbízhatóbban számíthatják ki más Föld-közeli égitestek pályáját is.
Ez különösen azoknál az objektumoknál lehet jelentős, amelyek hosszabb időtávon potenciálisan megközelíthetik bolygónkat.
Az 1998 KY26 vizsgálata tehát nemcsak egy különös csillagászati jelenség megértését segítheti, hanem a Naprendszer kisebb égitestjeivel kapcsolatos általános ismereteinket is bővítheti.
2031-ben választ kaphatunk a különös viselkedés okára
Az 1998 KY26 jelenleg is számos megválaszolatlan kérdést tartogat a kutatók számára.
A rendkívül gyors forgás, a szokatlanul kis méret, a magas fényvisszaverő képesség és a gravitációval önmagában nem magyarázható gyorsulás együttesen különleges kutatási célponttá teszik.
A legfrissebb hőmérsékleti modellek jelentősen gyengítik azt az elképzelést, hogy az égitest egy vízgázt kibocsátó sötét üstökös lenne.
Ehelyett egyre nagyobb figyelem irányul a napsugárzás és a hősugárzás okozta erőhatásokra.
A végleges válaszhoz azonban valószínűleg közvetlen, közeli megfigyelésekre lesz szükség.
Ha a Hajabusza–2 küldetése sikerrel jár, 2031-ben minden eddiginél részletesebb képet kaphatunk erről a különleges Föld-közeli objektumról. A kutatás eredményei pedig nemcsak az 1998 KY26 rejtélyét oldhatják meg, hanem a kisebb aszteroidák mozgásának és fejlődésének megértésében is új fejezetet nyithatnak.
