画像クレジット：NASA / JPL
衝突が小惑星の回転の主な原因であると天文学者は長い間考えてきましたが、新しい研究はそれがはるかに穏やかなものかもしれないことを示しています：太陽光。サウスウェスト研究所（SwRI）とチャールズ大学（プラハ）が実施した最近の研究では、天文学者が数百万、数十億年にも及ぶ日光の圧力が小惑星を急速に回転させ、小惑星が飛び散る可能性があると計算しました。他の人は完全に回転を止めるように作られることができます。
サウスウェスト研究所（SwRI）とチャールズ大学（プラハ）の研究者による新しい研究では、太陽光が小さな小惑星のスピンに驚くほど重要な影響を与える可能性があることがわかりました。この研究は、以前は小惑星のスピン速度を制御すると考えられていた衝突よりも、太陽光が小惑星のスピン速度を決定する上でより重要な役割を果たす可能性があることを示しています。結果はNatureの9月11日号に掲載されます。
David Vokrouhlicky（チャールズ大学）、David Nesvorny、William Bottke（どちらもSwRI宇宙研究部）が研究を実施したところ、数百万から数十億年以上にわたって太陽光が吸収および再放出されて、いくつかの小惑星が非常に速く回転し、壊れる可能性があることがわかりました。他のケースでは、それはそれらが完全に回転するのをほぼ止めることができます。チームは、惑星の重力タグと組み合わされた日光の影響が、小惑星回転極をゆっくりと同じ方向に向かわせることができることにさえ気付きました。
最近まで、研究者たちは、小惑星の影響が宇宙に浮かぶ小さな小惑星の回転速度と方向を制御していると考えていました。しかし、マサチューセッツ工科大学の研究者であるスティーブンスリバンが観測した10個の小惑星の異常なスピン状態は、この考えに疑問を投げかけています。直径15〜25マイルの範囲で最初に広範囲に研究されたスリバンの小惑星は、何十億年も前の高エネルギー衝突によって生成された小惑星フラグメントのクラスターである、いわゆるコロニス小惑星ファミリーに属しています。 Slivanは、これらの4つの小惑星がほぼ同じ速度で回転するだけでなく、同じ方向を指すスピン軸も持っていることを発見しました。
「データは、スピンベクトルの配置が実際にあることを明確に示していますが、それらがどのようにして得られたかは、大きなパズルでした」とSlivan氏は言います。 「これが興味深い問題であると他の人が見つけてうれしいです。」
「これらの小惑星が実際にどれほど奇妙であるかを想像するために、ちょうどあなたがスペースシャトルで打ち上げようとしていたときに、スピニングトップの箱を手渡されたと想像してください。発射によって生じたすべての揺れを考えると、軌道に到達するまでにトップのスピン速度と方向が異なると予想されます。」とBottkeは言います。 「代わりに、トップがすべて同じ速度で回転していて、ハンドルが星座カシオペアに向いている場合、箱を開けたときの驚きを想像してみてください。トップのサイズを100万倍に増やして、発射時の跳ね返りが何十億年もの小惑星の衝突に相当すると想定します。これは、私たちが一緒にいる奇妙な状況です。」
Slivanによって研究された残りの6つの小惑星は、時計の時針よりも遅く回転するような非常に遅いスピン速度、または小惑星の表面上の物質が緩む限界を超えるような非常に速いスピン速度のいずれかを持っています飛び立ちます。
「衝突によってこれらの回転速度がランダム化されると予想されます。そのような奇妙なスピン状態を持つ小惑星のクラスターを発見することは大きな驚きでした」とNesvornyは言います。
Koronisファミリーの小惑星のスピン状態を説明するために、Vokrouhlicky、Nesvorny、およびBottkeは、小惑星が太陽からの光をどのように反射および吸収し、このエネルギーを熱として再放射するかを調査しました。彼らは、太陽光の再放射によって生成される反動力はわずかですが、作用するのに十分な時間があれば、小惑星の回転速度と極の方向を実質的に変更できることを発見しました。
「カメとウサギの話のように、ゆっくりと安定した太陽光が、小惑星間の衝突の速効性はありますが効果は低く、競争に勝っています。宇宙での日光は決して止まることはありません」とボットケは言います。
チームはコンピューターシミュレーションを使用して、コロニスファミリーの小惑星が20〜30億年前に形成されて以来、太陽の回転速度がゆっくりと増減していることを示しました。さらに注目すべきことに、彼らは、いくつかのシミュレートされた小惑星が、小惑星の回転軸の揺れ（太陽からの重力摂動によって生成される）を小惑星の軌道の揺れと同じ周波数で強制的に「ビート」させる特別なスピン状態にキャプチャされたことを発見しました（惑星からの重力摂動によって生成されます）。この状態はスピン軌道共鳴と呼ばれ、小惑星の回転速度とスピン軸を特定の値に駆動できます。
「これらの結果は小惑星を見る新しい方法を私たちに与えてくれます」とVokroulickyは言います。 「この研究が主な小惑星帯の多くの異なる領域への観察研究を刺激することは私たちの希望です。この興味深い問題の表面をひっかいただけです。」
元のソース：SWRIニュースリリース
