De nieuw ontdekte asteroïde is klein – in ruimtejaren. De maan die rond een kleine Dinkinesh-asteroïde genaamd Selam draait, is ongeveer 2 tot 3 miljoen jaar oud. Wetenschappers kwamen tot deze leeftijdsschatting met behulp van nieuwe berekeningsmethoden die worden beschreven in een onderzoek dat op 19 april in het tijdschrift werd gepubliceerd Astronomie en astrofysica.
Selam kreeg de bijnaam “Lucy’s Child” nadat NASA’s Lucy-ruimtevaartuig het in november 2023 in een baan om een andere asteroïde ontdekte. De Lucy-missie is de eerste missie om de Trojaanse asteroïden te verkennen. Het is een groep van ongeveer 7.000 primitieve ruimterotsen die in een baan om Jupiter draaien. Van Lucy wordt verwacht dat zij de eerste hogeresolutiebeelden van deze ruimterotsen zal leveren. Dinkinesh en Selam bevinden zich in de belangrijkste asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter.
Het ontdekken van het kleine maanlicht was een verrassing. Volgens co-auteur van de studie en doctoraalstudent lucht- en ruimtevaarttechniek aan de Cornell University Colby Merrill, bleek Selem ‘een uiterst uniek en complex lichaam’ te zijn. Selem is een contact-binair systeem dat bestaat uit twee lobben die aan elkaar geplakte stapels puin zijn. Het is de eerste asteroïde in zijn soort die ooit is waargenomen. Wetenschappers geloven dat Selam is gevormd uit oppervlaktemateriaal dat is uitgestoten door de snelle rotatie van Dinkinesh.
[Related: NASA spacecraft Lucy says hello to ‘Dinky’ asteroid on far-flying mission.]
“Het vinden van de leeftijd van asteroïden is belangrijk om ze te begrijpen, en deze is extreem jong vergeleken met de leeftijd van het zonnestelsel, wat betekent dat hij vrij recent is ontstaan”, zei Merrill in een verklaring. “Het verkrijgen van de leeftijd van dit ene lichaam kan ons helpen de bevolking als geheel te begrijpen.”
Om de leeftijd te schatten, bestudeerde het team hoe Dinkinesh en Selam zich in de ruimte bewogen – of de dynamiek ervan. Binaire asteroïden zoals dit paar zijn betrokken bij een galactisch touwtrekken. De zwaartekracht die op de objecten inwerkt, zorgt ervoor dat ze fysiek uitpuilen en resulteert in getijden die vergelijkbaar zijn met die op aarde. De getijden verminderen langzaam de energie van het systeem. Tegelijkertijd verandert zonnestraling ook de energie van het binaire systeem. Deze zonneverandering staat bekend als het Binary Jarkovsky-O’Keefe-Radzijevski-Padak (BYORP) effect. Het systeem zal uiteindelijk een evenwicht bereiken, waarbij de getijden en BYORP even sterk zijn.
Ervan uitgaande dat de krachten tussen de twee in evenwicht waren, en op basis van asteroïdegegevens van de Lucy-missie, berekende het team hoe lang het zou duren voordat Selam zijn huidige staat zou bereiken nadat deze was gevormd. Het team zei dat ze bestaande vergelijkingen hadden verbeterd, waarbij werd aangenomen dat beide lichamen in een binair systeem even dicht waren en geen rekening hielden met de massa van het secundaire lichaam. Hun computersimulaties voerden ongeveer 1 miljoen berekeningen uit met verschillende parameters en vonden een gemiddelde leeftijd van 3 miljoen jaar, waarbij 2 miljoen het meest waarschijnlijke resultaat was. Deze berekening kwam ook overeen met een berekening gemaakt door de Lucy-missie, gebaseerd op een meer traditionele methode voor het dateren van asteroïden op basis van analyse van hun oppervlaktekraters.
Volgens het team is er voor het op deze manier bestuderen van asteroïden geen ruimtevaartuig als Lucy nodig om close-upbeelden te maken, waardoor geld wordt bespaard. Het zou nauwkeuriger kunnen zijn in gevallen waarin asteroïdeoppervlakken recente veranderingen door de ruimtevaart hebben ondergaan. Omdat ongeveer 15 procent van alle asteroïden die zich in de buurt van de aarde bevinden binaire systemen zijn, kan deze methode ook worden gebruikt om andere secundaire hemellichamen zoals de maan Dimorphos te bestuderen. NASA liet in september 2022 opzettelijk een ruimtevaartuig in Dimorphos neerstorten om planetaire verdedigingstechnologie te testen.
[Related: NASA’s asteroid blaster turned a space rock into an ‘oblong watermelon.’]
“Gebruikt in combinatie met het tellen van kraters, zou deze methode kunnen helpen de ouderdom van het systeem beter te beperken”, zei co-auteur en promovendus astronomie aan de Cornell University Alexia Kubas in een verklaring. “Als we twee methoden gebruiken en ze zijn het met elkaar eens, kunnen we er meer vertrouwen in hebben dat we een betekenisvolle leeftijd krijgen die de huidige staat van het systeem beschrijft.”