Zonnestelsel Nieuws

Asteroïde Pallas heeft een heftig verleden

Asteroïde Pallas gefotografeerd door de Very Large Telescope
Een afbeelding van de asteroïde Pallas die is gemaakt door de Europese Very Large Telescope van de ESO. Credit: ESO/Vernazza en anderen.

De grote asteroïde is zwaar bekraterd.

De beste opnames die we tot nu toe van Pallas hebben kunnen maken, de asteroïde is nog nooit door een ruimtesonde bezocht, wijzen op een extreem heftig verleden met talloze inslagen. Die vele inslagen zijn vermoedelijk een gevolg van de ongewone baan die Pallas volgt. Aldus een onlangs gepubliceerd onderzoek.

Pallas werd in 1802 ontdekt. Het was de tweede asteroïde die werd gevonden. Pallas is vernoemd naar de Griekse godin van de wijsheid Pallas Athene. Pallas is de op twee na grootste asteroïde die is ontdekt. De massa van Pallas komt overeen met ongeveer 7% van de totale massa van de asteroïdengordel. Pallas heeft een gemiddelde diameter van ongeveer 513 kilometer. Dat is ongeveer gelijk aan 15% van de diameter van de Maan.

We weten nog niet heel erg veel over Pallas. Om meer vragen beantwoord te krijgen hebben astronomen de Spectro-Polarimetric High-contract Exoplanet Research (SPHERE) camera aan de Very Large Telescope gebruikt om de vorm en het oppervlak van de asteroïde te bestuderen. De Very Large Telescope staat in de Atacama woestijn in het noorden van Chili en wordt beheerd door de ESO.

Gebaseerd op 11 opnames die de astronomen hebben weten te maken van het oppervlak van Pallas is duidelijk geworden dat de asteroïde is bezaaid met talloze kraters die een doorsnede hebben van 30 tot 120 kilometer. Uit computersimulaties blijkt dat Pallas tot tweemaal meer kraters heeft dan Ceres, de grootst bekende asteroïde (en tevens dwergplaneet) en tot driemaal meer kraters dan de op een na grootste asteroïde Vesta.

Pallas is zo zwaar bekraterd dat astronomen het oppervlak vergelijken met dat van een golfbal.

Twee grote kraters op Pallas, een in de buurt van de zuidpool en een nabij de noordpool, duiden op zijwaartse inslagen door projectielen met een grootte van 60 tot 90 kilometer. Uit de grote krater in de buurt van de evenaar zou de familie van verschillende honderden kleine asteroïden zijn ontstaan die Pallas omringen. Deze asteroïden zijn allemaal kleiner dan 20 kilometer.

De onderzoekers hebben met behulp van numerieke simulaties de mogelijke leeftijd van deze familie proberen te achterhalen. Ze komen uit op een leeftijd van ongeveer 1,7 miljard jaar. Deze leeftijd zou moeten corresponderen met de leeftijd van het oppervlak van Pallas, of tenminste een groot deel ervan.

Computersimulaties van eerdere botsingen in de asteroïdengordel, uitgevoerd als onderdeel van dit onderzoek, suggereert dat de objecten die Pallas hebben geraakt zich met  grote snelheid voortbewogen. Die snelheid moet rond de 41.000 kilometer per uur hebben gelegen in plaats van de ongeveer 21.000 kilometer per uur voor inslagen die kraters in de asteroïdengordel maakten. Deze hoge snelheden werden mogelijk veroorzaakt door de manier waarop Pallas in een ongebruikelijke gekantelde en sterk elliptische baan om de Zon draait. Naast dat snelle inslagen vermoedelijk meer kraters maken dan langzamere inslagen helpt de vreemde baan van Pallas mogelijk ook bij het verklaren waarop de asteroïde veel sterker is bekraterd dan Ceres en Vesta.

Gebruikmakende van hun opnames en de eerdere schattingen van de massa van Pallas ontwikkelden de onderzoekers een 3D model van Pallas. Ze ontdekte dat Pallas een grotere dichtheid heeft dan Ceres maar minder dan Vesta. Met deze informatie suggereert het onderzoeksteam dat de verhouding gesteente – ijs groter is dan bij Ceres.

Als de dichtheid van Pallas wordt gecombineerd met op welke manier de asteroïde een specifieke golflengte van het infrarode licht reflecteert dan suggereert dit dat de asteroïde veel lijkt op een type asteroïde dat we CM Chondriet noemen.

Chondrieten zijn meteorieten die zijn opgebouwd uit kleine ronde deeltjes die we chondrulen noemen. Deze ontstaan als gesmolten minerale druppeltjes in de ruimte heel snel afkoelen. CM chondrieten zijn de meest algemene vorm van koelstofrijke chondrieten. Het is bekend dat CM chondrieten rijk zijn aan complexe organische moleculen. Gebaseerd op wat astronomen van eerder onderzoek aan CM chondrieten hebben geleerd denkt men dat het binnenste van Pallas nooit heet genoeg is geweest om te kunnen scheiden in een dichte kern van silicaat houdend gesteente en een waterrijke mantel. Het binnenste is dus vermoedelijk een vuile mix van gesteente en ijs.

Maar de grootte van Pallas suggereert dat de asteroïde mogelijk lang genoeg heet is gebleven zodat zoutwater zou kon afscheiden en naar boven kon migreren. De resulterende zoutafzettingen in de korst van Pallas helpen mogelijk bij het verklaren van een heldere vlek die aan het oppervlak van de asteroïde zichtbaar is.

Toekomstig onderzoek met de VLT/SPHERE zal zich richten op andere asteroïden zoals Iris, Hygiea, Psyche, Daphne en Interamnia, aldus de onderzoekers.

De onderzoekers hebben hun bevinden gepubliceerd in een artikel dat op 10 februari 2020 is verschenen in het tijdschrift Nature Astronomy.

 

Eerste publicatie: 14 februari 2020
Bron: ESO en anderen