Αστρονόμοι μελέτησαν ένα αντικείμενο της ζώνης Kuiper κατά τη διάρκεια μιας αστρικής έκλειψης

Μέχρι σήμερα, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούσαν τα τηλεσκόπια για να βρουν αντικείμενα της Ζώνης Kuiper (KBOs), σώματα του ίδιου μεγέθους με το φεγγάρι και έπαιρναν τα φάσματα τους για να καθορίσουν το είδος των πάγων που είναι στην επιφάνειά τους. Έχουν χρησιμοποιηθεί, επίσης, τεχνικές θερμικής απεικόνισης για να πάρουν μια γενική ιδέα για το μέγεθος των σωμάτων KBOs, αλλά και άλλες λεπτομέρειες οι οποίες είναι δύσκολο να συλλέξουν. Αν και οι αστρονόμοι λένε ότι υπάρχουν περίπου 70.000 αντικείμενα KBOs που είναι διαμέτρου πάνω από 100 χιλιόμετρα, το σχετικά μικρό μέγεθος τους και η μακρινή τοποθεσίας των αντικειμένων αυτών, δυσκολεύει την λεπτομερή μελέτη τους.

Καλλιτεχνική άποψη ενός αντικειμένου, μήκους μόνο 1000 μέτρων, της Ζώνης Kuiper, που βρέθηκε από το τηλεσκόπιο Hubble σε απόσταση 9 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά μας

Μια μέθοδος που έχει έχει προταθεί για τη μελέτη των KBOs είναι να παρατηρήσουμε ένα καθώς αυτό θα περνάει για λίγο μπροστά από ένα φωτεινό αστέρι. Τέτοια γεγονότα, που είναι γνωστά ως ‘αστρική απόκρυψη’ (κάτι σαν αστρική έκλειψη), απέφεραν χρήσιμες πληροφορίες για τους άλλους πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα. Με την παρακολούθηση των αλλαγών στο αστρικό φως που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας απόκρυψης, οι αστρονόμοι μπορούν να καθορίσουν το μέγεθος και τη θερμοκρασία του αντικειμένου, αν αυτό έχει κάποιο συνοδό αντικείμενα και αν έχει ατμόσφαιρα.

Το κόλπο είναι να γνωρίζουμε αρκετά για την τροχιά ενός αντικειμένου KBO για να είμαστε σε θέση να προβλέψουμε την πορεία του και να το παρατηρήσουμε καθώς περνά μπροστά από ένα αστέρι.

Αυτό λοιπόν το φαινόμενο έγινε με επιτυχία για πρώτη φορά τον περασμένο Οκτώβριο, όταν μια ομάδα 18 αστρονομικά γκρουπ, με επικεφαλής τον James Elliot καθηγητή της πλανητικής αστρονομίας στο MIT, διαπίστωσε την ύπαρξη μιας τέτοιας αστρικής απόκρυψης από το αντικείμενο "KBO 55636".

Όπως αναφέρει ο Elliot και οι συνεργάτες του στο Nature, η απόκρυψη μας έδωσε αρκετά δεδομένα για να καθορίσουμε το μέγεθος και την albedo του KBO, ένα μέγεθος που μετράει το πόσο έντονα αντανακλά πίσω το φως. Η επιφάνεια του KBO 55636, αποδεικνύεται ότι αντανακλάει το φως σαν το χιόνι και τον πάγο, κάτι που εξέπληξε τους ερευνητές, επειδή τα αρχαία αντικείμενα στο διάστημα συνήθως έχουν διαβρωμένες και θαμπές επιφάνειες.

Η υψηλή ανακλαστικότητα του υποδεικνύει λοιπόν ότι η επιφάνεια του KBO είναι φτιαγμένη από ανακλαστικά σωματίδια από νερό και πάγο, και έτσι μπορεί να βρούμε το πώς σχηματίστηκε το KBO. Πολλοί ερευνητές πιστεύουν ότι υπήρξε μια σύγκρουση που συνέβη πριν ένα δισεκατομμύριο χρόνια, μεταξύ ενός νάνου πλανήτη της Ζώνης Kuiper, του γνωστού μας ως Χαουμέια (Haumea) και ενός άλλου αντικειμένου που ανάγκασε τον παγωμένο μανδύα του Χαουμέια να σπάσει σε μια δωδεκάδα περίπου κομμάτια, συμπεριλαμβανομένων και του 55636.

Το πιο σημαντικό είναι ότι η έρευνα δείχνει ότι οι αστρονόμοι μπορούν να προβλέψουν με αρκετή ακρίβεια τις αποκρύψεις για να συμβάλουν σε μια νέα αποστολή της NASA, που είναι γνωστή ως Στρατοσφαιρικό Παρατηρητήριο Υπερύθρου (SOFIA), που ολοκλήρωσε τις πρώτες του παρατηρήσεις στον αέρα το Μάιο. Ένα αεροσκάφος Boeing 747SP που έχει τοποθετημένο ένα μεγάλο τηλεσκόπιο στο πίσω μέρος της ατράκτου του, και μπορεί να καταγράφει υπέρυθρες μετρήσεις των ουράνιων αντικειμένων που δεν είναι δυνατό να γίνουν από το έδαφος. Ο Elliot ελπίζει πως η έρευνά του θα βοηθήσει ώστε να καθοδηγηθούν οι μελλοντικές πτήσεις του SOFIA για να παρατηρούν τις αστρικές εκλείψεις λεπτομερώς.

Ο Elliot, ο οποίος μελέτησε την τροχιά του 55636 για πέντε χρόνια, σκέφτηκε ότι θα περάσει πιθανότατα μπροστά από ένα ανώνυμο αστέρι στις 9 Οκτωβρίου 2009. Αλλά το μικρό μέγεθος του KBO καθιστούσε δύσκολο να προβλεφθεί με ακρίβεια η τροχιά, και έτσι, για να είναι σίγουρος, ο ίδιος και οι συνάδελφοί του συναρμολόγησαν ένα δίκτυο 18 σταθμών παρατήρησης σε έκταση 5.900 χιλιομέτρων στην επιφάνεια της Γης, που αντιστοιχούσε με την προβλεπόμενη πορεία της σκιάς του KBO. Μια τέτοια στρατηγική καλύπτει την όποια αβεβαιότητα για την τροχιά που θα έχει το σώμα, τόσο προς τα βόρεια όσο και προς τα νότια.

Μερικοί όμως από τους σταθμούς δεν μπορούσαν να το παρατηρήσουν, λόγω του καιρού, ενώ άλλοι απλά δεν ανίχνευσαν την απόκρυψη. Μόνο δε δύο σταθμοί στη Χαβάη κατέγραψαν τις αλλαγές στο φως του άστρου μπροστά από το οποίο πέρασε το αντικείμενο 55636. Κι αυτό κράτησε περίπου 10 δευτερόλεπτα.

Με την μέτρηση του χρόνου που το φως του άστρου είχε μπλοκαριστεί από το αντικείμενο, την προβολή, καθώς και από την ταχύτητα με την οποία η σκιά του 55636 κινείτο στην επιφάνεια της Γης, οι ερευνητές υπολόγισαν ότι το KBO έχει μια ακτίνα περίπου 143 χιλιομέτρων. Γνωρίζοντας αυτό, θα μπορούσε να υπολογιστεί τότε το albedo του αντικειμένου.

Η ιδιαίτερα αντανακλαστική επιφάνεια του 55636 προκάλεσε μια αμηχανία, επειδή οι επιφάνειες των ουρανίων σωμάτων στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα υποτίθεται ότι μαυρίζουν με την πάροδο του χρόνου ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης σκόνης και λόγω της έκθεσης στην ηλιακή ακτινοβολία.

Μολονότι υπάρχουν και άλλα σώματα με υψηλή ανακλαστικότητα στο ηλιακό μας σύστημα, όπως είναι ο νάνος πλανήτης Πλούτωνας και το φεγγάρι Εγκέλαδος του Κρόνου, που έχουν επιφάνειες που ανανεώνονται συνεχώς με φρέσκο πάγο από τη συμπύκνωση των ατμοσφαιρικών αερίων ή από την ηφαιστειακή δραστηριότητα, και που αναβλύζουν νερό αντί για λάβα, το 55636 είναι πολύ μικρό για να έχει τους μηχανισμούς αυτούς. Γι αυτό και δεν υπάρχει κανένα σχέδιο για να ερευνήσουν την αιτία του υψηλού albedo, αλλά θα συνεχίσουν οι επιστήμονες να συλλέγουν στοιχεία για τις τροχιές και θέσεις στα μεγαλύτερα KBOs, προκειμένου να προβλέψουνε τις μελλοντικές εκλείψεις με αρκετή ακρίβεια, που δεν θα πρέπει να βασίζονται σε ένα τεράστιο δίκτυο των παρατηρητών.

http://www.physics4u.gr/blog/?p=2276