Para ilmuwan yang mempelajari asteroid menemukan bahwa dua tipe yang tampaknya tidak terkait memiliki lapisan debu yang aneh dari troilit.
Dengan menggunakan polarisasi cahaya alih -alih spektrum tradisional, Joe Masiero mengungkap bukti bahwa batuan ruang angkasa ini mungkin berasal dari tubuh orang tua kuno yang sama, menawarkan pandangan baru ke masa lalu yang kacau dari tata surya awal.
Origins Tata Surya Kuno
Sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu, tata surya terbentuk dari pusaran besar gas dan debu di sekitar Matahari. Asteroid yang tersisa saat ini adalah di antara peninggalan paling lengkap dari era kacau itu, sebanding dengan sisa dan suku cadang yang tertinggal di lokasi konstruksi. Dengan menganalisis bentuk, permukaan, dan susunan bahan kimia mereka, para ilmuwan dapat mengungkap petunjuk tentang kondisi seperti apa ketika tata surya pertama kali terbentuk.
Untuk lebih memahami sisa -sisa berbatu ini, para peneliti mengurutkan asteroid menjadi kelompok berdasarkan sifat bersama. Studi baru di Jurnal Sains Planetdipimpin oleh ilmuwan IPAC Joe Masiero, menyajikan bukti bahwa dua jenis asteroid yang sangat berbeda mungkin telah mengalami sejarah turbulen yang sama.
“Asteroid menawarkan kami kesempatan untuk melihat apa yang terjadi di tata surya awal seperti bingkai beku dari kondisi yang ada ketika objek solid pertama terbentuk,” kata Masiero.
Sidik jari langka di batu ruang angkasa
Menggambar data dari Caltech’s Palomar Observatory, Masiero dan timnya memeriksa dua jenis asteroid: satu didominasi oleh logam dan lainnya yang sebagian besar terdiri dari silikat dan mineral lainnya. Terlepas dari riasannya yang kontras, keduanya ditemukan membawa lapisan berdebu yang tidak biasa yang sama terbuat dari besi dan sulfur, suatu zat yang dikenal sebagai troilit.
“Troilite sangat jarang, jadi kami dapat menggunakannya sebagai sidik jari yang menghubungkan dua jenis objek ini satu sama lain,” kata Masiero.
Animasi ini menunjukkan bagaimana asteroid akan muncul selama fase yang berbeda tergantung pada lokasinya relatif terhadap matahari, mirip dengan bagaimana bulan memiliki fase. Kredit: Caltech/IPAC/K. Tukang giling
Spektrum asteroid dan klasifikasi
Asteroid dipisahkan menjadi kelas yang berbeda berdasarkan spektrum cahaya yang dipantulkan dari permukaannya, dilambangkan dengan huruf seperti M, K, C, dan banyak lagi. Spektrum dapat menunjukkan adanya karbon, silikat, atau logam dalam regolith, atau kotoran permukaan, asteroid.
Dalam penelitian ini, Masiero melihat asteroid tipe M- dan K. J-tipe kaya logam, sedangkan tipe-k terdiri dari silikat dan bahan lain dan dianggap terkait dengan tabrakan raksasa kuno antara asteroid. Sekitar 95 persen kerak dan mantel Bumi terdiri dari silikat.
Tetapi bahan yang sama pada asteroid dapat tampak berbeda tergantung pada bentuk asteroid, ukuran regolith (debu, kerikil, batu -batu besar), dan sudut fase asteroid relatif terhadap Matahari.
Asteroid dalam tata surya kita terus bergerak: mengorbit matahari dan berputar pada poros mereka sendiri, dan karena ini, seperti bagaimana bulan memiliki fase, asteroid juga. Sudut fase adalah sudut antara matahari, asteroid, dan bumi.
“Sementara spektrum menunjukkan bahwa ada mineral yang berbeda di permukaan benda -benda ini, kami mencoba mencari tahu betapa berbedanya tubuh -tubuh ini,” kata Masiero. “Kami ingin memutar waktu kembali ke saat ini terbentuk dan kondisi apa yang mereka terbentuk di bawah tata surya awal.”
Menyelidiki asteroid dengan polarisasi
Masiero beralih ke polarisasi, terutama di inframerah dekat, sebagai metode untuk mempelajari asteroid. Dengan mengukur polarisasi cahaya yang dipantulkan pada asteroid tipe M- dan K yang ia pelajari, Masiero menunjukkan bahwa dua kelas spektral asteroid yang sebelumnya diskrit sebenarnya dapat dihubungkan melalui komposisi permukaannya.
Polarisasi menggambarkan arah gelombang yang membentuk cahaya, mirip dengan bagaimana kecerahan merupakan pengukuran dari berapa banyak foton yang ada, atau bagaimana warna merupakan pengukuran panjang gelombang. Mineral permukaan yang berbeda memiliki respons polarisasi yang berbeda ketika memantulkan cahaya, dengan cara yang sama mereka dapat memiliki warna yang berbeda.
Perubahan pada sudut fase asteroid dapat secara signifikan mempengaruhi polarisasi, dan respons ini adalah hasil dari berbagai bahan di permukaan. Masiero menggunakan cara tingkat perubahan polarisasi dengan sudut fase untuk menyelidiki susunan permukaan asteroid. Teknik ini dapat menyelidiki komposisi bahkan ketika mineral tidak menunjukkan warna atau respons spektral.
“Polarisasi memberi kita wawasan tentang mineral di asteroid yang tidak bisa kita dapatkan dari seberapa baik asteroid memantulkan sinar matahari, atau seperti apa spektrum cahaya yang dipantulkan,” kata Masiero. “Polarisasi memberi Anda sumbu ketiga untuk mengajukan pertanyaan tentang mineralogi permukaan yang tidak tergantung pada informasi kecerahan atau spektral.”
Membuka Rahasia di Palomar
Masiero menggunakan instrumen WIRC+POL di Caltech’s Palomar Observatory di pegunungan di atas San Diego, California.
“Palomar adalah fasilitas yang luar biasa. Sangat menyenangkan berinteraksi dengan tim yang mengamati di sana; operator teleskop dan astronom dukungan sangat membantu dalam memastikan Anda bisa mendapatkan data terbaik,” kata Masiero. “Untuk data polarisasi inframerah yang saya butuhkan, tidak ada instrumen lain yang bisa menjadi sedalam. Ini adalah aset yang unik untuk palomar.”
Menelusuri keturunan bersama
Setelah studi polarisasi, Masiero menyimpulkan bahwa asteroid tipe M- dan K memiliki permukaan batang yang sama berdebu, bahan besi sulfida.
Masiero berpendapat bahwa bukti Troilite adalah tanda bahwa kedua jenis asteroid ini sebenarnya berasal dari jenis objek asli yang serupa yang kemudian pecah untuk membuat asteroid yang kita lihat hari ini.
Komposisi keseluruhan asteroid yang berbeda dapat dihubungkan ke lapisan yang berbeda dalam objek asli yang besar. Seperti bagaimana Bumi memiliki inti, mantel, dan kerak yang terbuat dari bahan yang berbeda, jenis asteroid ini dapat berasal dari lapisan yang berbeda.
Debu Troilite mungkin berlimpah pada objek asli sebelum putus, atau bisa jadi awan debu yang menutupi segalanya setelah pecah, tetapi akarnya masih belum diketahui.
“Anda tidak dapat pergi dan merobek bumi terbuka untuk melihat apa yang ada di dalamnya, tetapi Anda dapat melihat asteroid – potongan dan potongan sisa, komponen yang tidak digunakan dari pembentukan tata surya – dan menggunakannya untuk melihat bagaimana planet kita dibangun,” kata Masiero.
Referensi: “Hubungan mineralogi antara asteroid tipe M- dan K seperti yang ditunjukkan oleh polarimetri” oleh Joseph R. Masiero, Yuna G. Kwon, Elena Selmi dan Manaswi Kondapally, 20 Agustus 2025, Jurnal Sains Planet.
Doi: 10.3847/psj/ade433
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.
BN Babel
