211service.com
Små asteroider holdes sammen af Van Der Waals Forces
Hvad holder små asteroider sammen? Sikkert ikke tyngdekraften, det er de for små til. I dag oplyser Daniel Scheeres og kammerater ved University of Colorado os med en undersøgelse af de kræfter, der virker i disse små kroppe.
I 2005 cirklede og landede den japanske Hayabusa-mission på den kartoffelformede asteroide Itokawa, som kun måler et par hundrede meter i størrelse. (Det skal vende tilbage til Jorden senere i år med en prøve af asteroidestøv.)
Spin rate-statistikker tyder på, at Ikotawa og asteroider som det er bunker af murbrokker, der holdes sammen af tyngdekraften på skalaer på 150 meter og større. Men mindre kampesten burde flyve ud i rummet med denne spinhastighed.
Men det skaber et puslespil. Billeder fra Hayabusa viser, at i mindre skalaer er Ikotawa lidt mere end en samling af kampesten og støv. Men hvis tyngdekraften ikke kan slå de involverede centripetale kræfter, hvad er det så der holder Ikotawa sammen?
Astronomer har i nogen tid vidst, at de involverede kræfter ikke behøver at være store: Forskellige simuleringer har vist, at selv små sammenhængende kræfter kan gøre roterende murbrokker stabile i miljøer med lav tyngdekraft.
Af de forskellige muligheder er de vigtigste, som astronomer har studeret, strålingstryk fra Solen, friktion og elektrostatiske kræfter mellem ioniseret støv (som er ansvarlig for støvlevitation på Månen og derfor mere tilbøjelig til at skubbe støv fra hinanden).
Målet med det seneste arbejde af Scheeres og kompagni er at udføre en kortlægning af de kendte relevante kræfter, der virker på korn og partikler, angive deres analytiske form og relevante konstanter for rummiljøet og overveje, hvordan disse kræfter skalerer i forhold til hinanden.
Scheeres og co viser, at ingen af de sædvanlige mistænkte er den sandsynlige skyldige. I stedet ser det ud som om små asteroider holdes sammen af van der Waals-styrker.
Det har to interessante konsekvenser. Først for asteroideudvikling. Scheeres og co foreslår, at roterende asteroider gradvist kaster større sten, indtil de ender som murbrokker, der holdes sammen af van der Waals-styrker. Det kan være med til at forklare størrelsesfordelingen af asteorider.
For det andet kan denne proces også forklare, i det mindste delvist, dannelsen af planetringe som dem omkring Saturn, der udelukkende består af små kroppe.
Hvis Scheere og co har ret, vil deres konklusioner føre til en betydelig revurdering af overfladeegenskaberne af asteroider, for ikke at nævne strukturen og udviklingen af planetringe. Ikke ringe præstation.
Ref: arxiv.org/abs/1002.2478 : Skalering af kræfter til asteroideoverflader: Samhørighedens rolle