Japansk farkost ska sändas upp mot asteroid 3200 Phaeton under 2025

 

Många av Geminidernas meteoriter härstammar från asteroiden 3200 Phaeton. Asteroiden som kan tolkas som både komet och asteroid.

Uppdraget Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) skulle ha startat nästa år, men byrån har nu bekräftat att uppsändningen kommer att försenas till 2025 på grund av problem med utvecklingen av Epsilon S-raketen, rapporterade Kyodo News den 27 oktober. 

3200 Phaethon är en asteroid som uppvisar egenskaper som liknar både asteroider och kometer. Den är en ovanlig källa till ett meteorregn och också ett mål av stort vetenskapligt intresse. Den är källan till Geminiderna, som regnar ner på jordens atmosfär varje år i december. 3200 Phaethon är 5 kilometer i diameter. Den kom relativt nära jorden 2017. 

Rymdfarkosten DESTINY+ kommer att skjutas upp från Uchinoura Space Center (USC). Den 480 kilo tunga rymdfarkosten kommer därefter att gå in i en första elliptisk omloppsbana runt jorden. Den ska ha fyra jonmotorer för sin resa genom rymden när den separeras från bärraketen. Med hjälp av en runda runt månen får den acceleration ut mot Phaethon . Farkosten  har tunnfilmslätta solpaneler.

DESTINY+ kommer att göra en förbiflygning av Phaethon och  med hjälp av teleskop- och multibandskameror kartlägga asteroidens yta. Förbiflygningen blir på ett avstånd av 500 km med en hastighet på cirka 119 000 km/h och förväntades ske 2029, JAXA har inte gett något nytt datum för närmandet efter att förseningen av uppskjutningen tillkännagavs.

Bild vikipedia Time lapse på dess färd tagen genom ett teleskop i Riga, Lettland (10 december 2017)

Asteroiden 3200 Phaethon liknar en komet med svans, men svansens innehåll förvånar

 

3200 Phaeton är en Apolloasteroid,(jordnära asteroid) vars bana tar den närmare Solen än de flesta andra asteroider. Den korsar på sin bana Mars, Jordens, Venus och Merkurius banor.

Under en tid har man vetat att  3200 Phaethon verkar som en komet. Den lyser och bildar en svans då dess bana kommer nära solen och den är källan till det årliga meteorregnet Geminiderna. 

Forskare har tills nu ansett att Phaethons kometliknande svans består av damm som utsöndras från asteroiden då den värms upp av solen. Men i en ny studie utifrån två NASA-solobservatorier visas att Phaethons svans inte består av damm utan av natriumgas.

Vår analys visade att Phaethons kometliknande svans inte kan förklaras av damm, beskrivs det från  California Institute of Technology av doktorand Qicheng Zhang, som var huvudförfattare till en artikel om analysen publicerad i Planetary Science Journal.

Asteroider består till största delen av stenigt material till skillnad mot kometer som består av till största delen is och sten. Asteroider bildar vanligtvis inte  en svans när de närmar sig solen. Kometer som består av  en blandning av is och sten bildar vanligtvis en svans när solen förångar dess is och spränger ut material från kometen vilket då lämnar ett spår längs dess bana i form av en kometsvans. När jorden passerar genom ett sådant skräpspår från en komet brinner dessa kometbitar upp i vår atmosfär och producerar en svärm av stjärnfall - ett meteorregn.

Efter att astronomer första gången upptäckte Phaethon 1983 insåg de att asteroidens bana matchade Geminidimeteorregnet. Detta pekade på att Phaethon är källan till det årliga meteorregnet fastän Phaethon är en asteroid och inte en komet. År 2009 upptäcktes av NASA: s Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) en kort svans som sträckte sig ut från Phaethon när asteroiden nådde sin närmaste punkt till solen ("perihelium") längs sin 524-dagars omloppsbana. Vanliga teleskop hade inte upptäckt svansen tidigare eftersom den bara bildas när Phaethon finns nära solen och i det skenet kan detta bara ses från  solobservatorier. STEREO såg  Phaethons svans utvecklas vid solinflygningar 2012 och 2016. 

Svansens utseende stödde då teorin att den bestod av damm som utsöndrades från asteroidens yta när denna värmdes upp av solen.

Men 2018 avbildades en del av Geminidernas skräpspår. Observationer kom från NASA: s Parker Solar Probe och visade att spåret innehöll mycket mer material än Phaethon skulle kunna kasta från sig vid dess nära inflygningar till solen. 

Zhangs team undrade då om något annat än damm var förklaringen till Phaethons kometliknande svans. Kometer lyser ofta briljant av natriumutsläpp när de är mycket nära solen så man misstänkte att natrium hade en nyckelroll i Phaethons svans-sken.

En tidigare studie, baserad på modeller och laboratorietester, föreslog att solens intensiva värme vid Phaethons  solinflygningar kunde förånga natrium (om detta fanns) i asteroiden och bilda dess svans.

I hopp om att ta reda på vad svansen var gjord av letade Zhang efter den igen under Phaethons senaste perihelium 2022. Han använde rymdfarkosten Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) 

Som är ett gemensamt observatoriprojekt mellan NASA och Europeiska rymdorganisationen (ESA) som har färgfilter som kan upptäcka natrium och damm och Zhangs team söktes även från arkivbilder från STEREO och SOHO och man hittade svansen under 18 av Phaethons nära solinflygningar mellan 1997 och 2022.

I SOHO: s observationer verkade asteroidens svans ljus i filtret något som visar på natrium men  inga tecken på damm. Dessutom matchade svansens form hur den ljusnade när Phaethon passerade solen något forskare förväntat sig om den bestod av natrium men inte av damm.

Detta tyder på att Phaethons svans är gjord av natriumgas.

Många av de andra klassificerade kometerna därute kanske inte heller är kometer utan istället steniga asteroider som Phaethon uppvärmda av solen ger en svans diskuterar Zhang i artikeln.

En viktig fråga är olöst. Om Phaethon inte kastar ut damm varifrån kommer då materialet till Geminidernas meteorregn som kan ses under december varje år?

Zhangs team misstänker att någon form av störande händelse för några tusen år sedan - kanske en bit av Phaethon själv då gick itu  under påfrestningarna av Phaethons rotation och då  gjorde att Phaethon splittrades i de miljarder ton material som beräknas utgöra Geminidernas meteorregn.

Fler svar kan komma från ett kommande Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) uppdrag som heter DESTINY + ( Demonstration and Experiment of Space Technology for Interplanetary voyage Phaethon fLyby och dUst Science). Då denna farkost under senare hälften under detta årtionde förväntas flyga förbi Phaethon och avbilda dess steniga yta och studera eventuellt damm som kan finnas runt asteroiden. 

Bild vikipedia Radarbild av 3200 Phaethon tagen av Arecibo, 17 december 2017