Centaurer med ljussvans

 

I en ny studie ledd av PSI-forskare Eva Lilly är det inaktiva Centaurs som står i centrum att utforska för att förstå varför andra Centaurs kan vara så flashiga. Centaurer är isiga objekt mellan Neptunus och Jupiters banor som i vissa fall har kometliknande svansar och stråleffekter. Detta fast det enligt vår nuvarande kunskap är för kallt för att denna typ av aktivitet i det området för att det ska kunna ske då värmen från solen är för svag här. Som alternativ förklaring föreslås effekten ske av annat än uppvärmning av is vilket är det vanliga fenomenet bland kometer som närmar sig solen och då får en kometsvans.

Rapporten publicerades i Planetary Science Journal och utöver Lilly samarbetade även PSI-forskarna Henry Hsieh och Jordan Steckloff i arbetet.

När Lilly och hennes team arbetade med denna forskning letade de inte efter inaktiva Centaurs. Istället hämtades objekt från en lista över 29 Centaurs som nyligen upptäckts i Pan-STARRS1-undersökningen genom observationer med Gemini North-teleskopet på Hawaii. Aktiva centaurer är grupperade inom ett avstånd av cirka 14 astronomiska enheter från solen vilket är något bortom Saturnus bana.

Före detta arbete ansåg många forskare att utsläpp av gaser där vatten kristalliserar var en exoterm process som s frigör den energi som krävs för att göra Centaurs aktiva (med ljussken). Det nya arbetet bekräftar alternativa förklaringar då kristalliseringsprocessen så värme släpps ut inte fungerar på grund av kylan därute.

I stället säger Lilly: "Den flyende gasen från is av vatten kan ske vid högst -143°C medan genomsnittstemperaturen vid ytan här ligger runt -223°C. Vid sådana låga temperaturer tenderar vatten snarare att ta formen av så kallad “amorf is” (en typ av is som uppstår då vatten kyls av så snabbt att molekylerna inte hinner bilda ordnade kristallstrukturer, alternativt vid höga tryckförhållanden) och då istället ger ett  tryck vilket i sin tur kan öppna slukhål eller orsaka jordskred på objektet som då exponerar annan is under ytan vilket sublimerar och skapar ett synligt koma (kometsvans eller stråle).

Detta tryck kan vara så högt att det kan skjuta ut stenblock från Centauren.  Baserat på analysen av Centaurs omloppsbaneutveckling föreslår Lilly och hennes team att plötsliga förändringar i omloppsbanan orsakade av närkontakter med jätteplaneter även det kan starta aktiviteter som de på Centaurs. Även en inåtgående förskjutning på 0,5 AU kan orsaka tillräckligt med en termisk våg för att utlösa ytterligare kristallisering och slutligen kan en explosiv gasuppbyggnad i en komets inre ge effekten. Därför är omloppsutvecklingen en viktig pusselbit i att bygga en bild av en Centaurs livscykel.

Bild vikipedia som visar: fördelningen av asteroider i det yttre solsystemet. De orange prickarna är centaurer medan de gröna är objekt i Kuiperbältet.