Δευτέρα 8 Οκτωβρίου 2018

Εστία, ο αστεροειδής ο οποίος μας μιλάει για την παιδική ηλικία του Ηλιακού μας Συστήματος

Η διερεύνηση των παλαιότερων και λιγότερο γνωστών φάσεων της ιστορίας του Ηλιακού μας Συστήματος, όταν ο νεαρός τότε Ήλιος μας, εξακολουθούσε να περιβάλλεται από ενα δίσκο αερίου και σκόνης, όταν οι πλανήτες του άρχισαν να σχηματίζονται, είναι μάλλον μια από τις πιο σύνθετες προκλήσεις της σύγχρονης πλανητικής επιστήμης. Τα ουράνια σώματα που σχηματίστηκαν την εποχή εκείνη, και που σώζονται άθικτα μέχρι σήμερα είναι λίγα και στην πλειονότητα των περιπτώσεων το συμπαντικό τους παρελθόν, η ανάμνηση τους  από τις πανάρχαιες διαδικασίες οι οποίες σημάδεψαν τη γέννηση του Ηλιακού Συστήματος έχει ακυρωθεί ή αλλοιωθεί με κάποιο τρόπο από τα περιβάλλοντα στα οποία εκτέθηκαν ή από μεταγενέστερα γεγονότα που διαμόρφωσαν την εξέλιξή τους.

Καλλιτεχνική άποψη για ένα νεαρό Ηλιακό Σύστημα. Πίστωση: NASA

Για δεκαετίες, ο αστεροειδής Εστία (Vesta) υπήρξε ένας από τους πιο αξιόπιστους μάρτυρες αυτού του αρχαίου παρελθόντος: συγκεκριμένα, η επιβίωση του λεπτού, ηφαιστειακού της φλοιού από τις πτώσεις* ουρανίων αντικειμένων πάνω της (αστεροειδείς, μετεωρίτες), αφενός μας μας προβληματίζει, και αφετέρου μας κάνει να αναθεωρούμε τις γνώσεις μας  για το πόσο βίαιο ήταν το Ηλιακό μας Σύστημα στα...νιάτα του. Ωστόσο μόλις πρόσφατα, τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από την αποστολή Dawn της NASA, η οποία φθάνει τώρα στο τέλος της αφού ερεύνησε με επιτυχία και τον αστεροειδή, πλανήτη νάνο πιο σωστά Δήμητρα (Ceres), έφερε στο φως την πιθανότητα η ανάμνηση του αστεροειδή Εστία να μην είναι και τόσο ...καλή όσο πιστεύαμε.

H περιστροφή της Εστίας, από τη αποστολή Dawn. Εικόνα Gif Βικιπαίδεια .


Από τη μία πλευρά, οι κρατήρες οι οποίοι δημιουργήθηκαν από πτώσεις άλλων ουράνιων αντικειμένων πάνω στην επιφάνεια της τα τελευταία 4 δισεκατομμύρια χρόνια, φαίνεται να έχουν σβήσει τα ίχνη των πολύ παλαιότερων που σχηματίστηκαν στον λεγόμενο περιαστρικό, η περιηλιακό δίσκο (circumsolar disk). Από την άλλη πλευρά, το πιθανότερα μεγαλύτερο πάχος του φλοιού αυτού της κρούστας αν θέλετε, σε σχέση με αυτό που πρότειναν οι μετεωρίτες τύπου HED (όπου η αποστολή Dawn επιβεβαίωσε ότι είναι θραύσματα του αστεροειδή Εστία τα οποία έπεσαν πάνω στη Γη) κάνει τις πληροφορίες που παρέχονται από την επιβίωση της κρούστας αυτής πολύ ασαφείς.

Άρα λοιπόν, αρχίζουμε από την αρχή; Τα αποτελέσματα μιας διεθνούς ομάδας ερευνητών με επικεφαλής τον Diego Turrini του Ινστιτούτου Αστροφυσικής και Πλανητολογίας INAF-IAPS, στη Ρώμη, τα οποία δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Icarus, διατείνονται διαφορετικά. " Όλα έχουν να κάνουν με την αλλαγή της προοπτικής μας, με το πως δηλαδή βλέπουμε τα πράγματα, όπου αντί να εστιάζουμε μόνο στα καταστροφικά αποτελέσματα των πτώσεων (από ουράνια σώματα) όπως κάναμε μέχρι τώρα, θα πρέπει να δούμε και την εποικοδομιτική πλευρά του θέματος", εξηγεί ο Diego Turrini. "Κάθε πτώση αφαιρεί υλικό από την επιφάνεια της Εστίας, αλλά ταυτόχρονα φέρνει και νέο υλικό πάνω της", συνεχίζει ο Vladimir Svetsov, μέλος της ομάδας και συν-συγγραφέας της μελέτης "Με την εξισορρόπηση των δύο αυτών αποτελεσμάτων είναι δυνατό να εξάγουμε περισσότερα ακριβέστερες πληροφορίες από τα δεδομένα της απόστολος Dawn και των μετεωριτών τύπου HED ".

Τα αποτελέσματα των εργαστηριακών μελετών των μετεωριτών τύπου HED είχαν αποκαλύψει τα τελευταία χρόνια πώς σε μερικούς από αυτούς τους μετεωρίτες υπάρχει υπεραφθονία  νερού και σιδηρόφιλων στοιχείων (δηλαδή τα στοιχεία που δείχνουν συγγένεια με τα μέταλλα και ως εκ τούτου αναμένεται να είναι κυρίως διαχωρισμένα στο μεταλλικό πυρήνα της Εστίας) και έτσι δημιουργούνται ανώτερα όρια για την όλη παρουσία τους σε όλο το φλοιό της Εστίας.


Ανάλογα με τη σύνθεσή του κάθε αντικειμένου (για παράδειγμα ένας βραχώδης αστεροειδής ή ένας κομήτης), κάθε πτώση μπορεί να δώσει ένα ή και τα δύο από αυτά τα υλικά, τροποποιώντας τη σύνθεση του φλοιού: η ομάδα αναρωτήθηκε τότε εάν ήταν δυνατόν να χρησιμοποιηθούν τα όρια που υπάρχουν σε όλο το φλοιό της Εστίας για αυτά τα υλικά τα οποία καθορίζονται από τα αντικείμενα HED σε συνεργασία με τα δεδομένα που παρέχει η αποστολή Dawn, για να περιορίσουν, να φιλτράρουν κατά μια έννοια την πρωταρχική ροή των πτώσεων στην Εστία και, κατά συνέπεια, την πανάρχαια ιστορία του Ηλιακού μας Συστήματος.


"Αντί να επικεντρωθούμε στην άμεση αναζήτηση της πραγματικής εξελικτικής πορείας του αρχέγονου Ηλιακού Συστήματος, στη μελέτη μας χρησιμοποιούμε μια προσέγγιση τύπου "Σέρλοκ Χόλμς" που δείχνει πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα καταστρεπτικά και εποικοδομητικά αποτελέσματα των πτώσεων, έτσι ώστε να αποκλειστούν όλα εκείνα τα  σενάρια που είναι αδύνατον να υπάρξουν (ως ασύμβατα με παρατηρησιακά και εργαστηριακά δεδομένα), αφήνοντας μόνο τα ρεαλιστικά ", εξηγεί ο Guy Consolmagno, επίσης μέλος της ομάδας και συν-συγγραφέας της μελέτης. "Ο Σέρλοκ Χολμς, δήλωσε, ότι θα εξαλείψει το αδύνατο, αλλά μερικές φορές δεν είναι τόσο εύκολο να παραδεχτούμε τι είναι αδύνατο" προσθέτει ο Consolmagno. "Η Εστία που βρήκαμε, όταν έφτασε η αποστολή Dawn, ήταν διαφορετική από αυτή που περιμέναμε, όμως, πρέπει να ασχοληθούμε με την υπάρχουσα Εστία, και όχι με την Εστία που θεωρούσαμε οτι υπάρχει ".

Δεδομένου του μεγάλου αριθμού παραμέτρων που μπορούν να ποικίλουν σε αυτόν τον τύπο έρευνας, η ομάδα επικεντρώθηκε σε μια μελέτη βασισμένη στη δημιουργία και τη μετανάστευση του πλανήτη Δία. Οι επιστήμονες πιστεύουν τώρα ότι ο γιγαντιαίος αέριος γίγαντας πλανήτης σχηματίστηκε σε μια διαφορετική περιοχή του Ηλιακού μας Συστήματος από αυτόν που βρίσκεται σήμερα, και στη συνέχεια μετανάστευσε σταδιακά στην τρέχουσα τροχιά του.

Τα αποτελέσματα που αποκτήθηκαν από την ομάδα δείχνουν πως αυτή η προσέγγιση όχι μόνο επιτρέπει να διαπιστωθεί εάν ο Δίας έχει μεταναστεύσει ή όχι, αλλά επίσης επιτρέπει να περιοριστεί και το πόσο μετανάστευσε,  "Ενώ μπορούμε να εξετάσουμε μόνο ένα υποσύνολο όλων των προτεινόμενων σεναρίων μετανάστευσης, εξισορροπώντας τη διάβρωση που επήλθε πάνω στο φλοιό (στην Εστία) από τις πτώσεις, με την προσαύξηση υδάτων και μάζας, πράγμα που μας επιτρέπει να απορρίψουμε τρία σενάρια από τα τέσσερα που προσομοιώσαμε". εξηγεί ο Svetsov "Ενώ μια μέτρια μετανάστευση του Δία κατά περίπου 0,25 ΑΜ (Αστρονομικές Μονάδες) είναι σύμφωνη με τα δεδομένα, πρέπει να εξαιρεθούν μεγαλύτερες μεταναστεύσεις (μέχρι 1ΑΜ) ή ακόμα και καμιά μετανάστευση".

"Η πιο καινοτόμος πτυχή των αποτελεσμάτων μας είναι πιθανώς το γεγονός ότι η κοινή χρήση των πληροφοριών που παρέχει η αποστολή Dawn και τα αντικείμενα HEDs επιτρέπει να γίνονται για πρώτη φορά ποσοτικές συγκρίσεις μεταξύ διαφορετικών μοντέλων", καταλήγει ο Turrini. "Ο κύριος μας στόχος σε αυτή τη μελέτη ήταν να δώσει στην πλανητική επιστημονική κοινότητα ένα νέο εργαλείο έρευνας. Οι διάφορες ομάδες που συμμετέχουν σε όλο τον κόσμο στη μελέτη της προέλευσης του Ηλιακού μας Συστήματος μπορούν τώρα να τη χρησιμοποιήσουν για να επαληθεύσουν τα μοντέλα τους, καθώς και τα και τα σενάρια εξέλιξης του".


Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Icarus στο άρθρο : Η αργή προσαύξηση και διάβρωση του φλοιού του αστεροειδή Εστία η οποία καταγράφηκε από Ευκρίτες και Διογονίτες (τύποι μετεωριτών) ως ένα αστροχημικό παράθυρο στο σχηματισμό του Δία και την πρώιμη εξέλιξη του Ηλιακού μας Συστήματος από τους D. Turrini, V. Svetsov, G. Consolmagno, S. Sirono, Μ. Jutzi

Η μελέτη στον ιστότοπο arxiv.org : https://arxiv.org/abs/1804.06150

--------------------*--------------------

*Με τη λέξη "πτώση"  αναφερόμαστε στην πτώση ουρανίων σωμάτων πάνω στην επιφάνεια ενός άλλου αντικειμένου


--------------------*--------------------


Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:

http://www.inaf.it/en/inaf-news/vesta-tell-us-about-the-childhood-of-the-solar-system

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com. Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy