W 2021 roku zespół astronomów z Uniwersytetu w Arizonie zasugerował, że niedawno odkryta bliska Ziemi asteroida Kamo’oalewa może być fragmentem Księżyca. Dwa lata po uderzającym odkryciu inna grupa badawcza z UArizona odkryła, że mogło to umożliwić rzadka ścieżka.
Jak dotąd jedynie odległe asteroidy spoza orbity Marsa uznawano za źródło asteroid bliskich Ziemi, powiedział Renu Malhotra, profesor nauk planetarnych w Regents i starszy autor artykułu.
„Teraz ustalamy, że księżyc jest bardziej prawdopodobnym źródłem Kamo’oalewa” – powiedział Malhotra.
Oznacza to, że wśród populacji asteroid znajdujących się w pobliżu Ziemi do odkrycia pozostaje znacznie więcej fragmentów Księżyca. Badanie opublikowano w czasopiśmie Communications Earth & Environment.
Naukowcy z UArizony zdecydowali się zbadać Kamo`oalewa z dwóch powodów. Kamo`oalewa jest rzadkością, ponieważ jest ziemskim quasi-satelitą – terminem używanym do określenia asteroid, których orbity są tak podobne do ziemskich, że wydają się krążyć wokół Ziemi, mimo że w rzeczywistości krążą wokół Słońca.
Innym szczególnym aspektem Kamo`oalewa jest jego długowieczność, powiedział Jose Daniel Castro-Cisneros, główny autor badania i absolwent Wydziału Fizyki. Oczekuje się, że Kamo`oalewa pozostanie towarzyszem Ziemi przez miliony lat, co jest jej niezwykłą cechą, powiedział Castro-Cisneros, w przeciwieństwie do innych znanych obiektów, które pozostają na orbitach bardzo podobnych do Ziemi jedynie przez kilka dziesięcioleci.
W badaniu wziął udział Aaron Rosengren, były adiunkt na Wydziale Lotnictwa i Inżynierii Mechanicznej w College of Engineering. Rosengren jest obecnie na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego.
Badanie przeprowadzone w 2021 roku wykazało, że widmo Kamo’oalewa różni się od widma innych planetoid bliskich Ziemi, ale najbardziej odpowiada widmu Księżyca. Na tej podstawie zespół postawił hipotezę, że asteroida mogła zostać wyrzucona z powierzchni Księżyca w wyniku uderzenia meteorytu.
W nowym badaniu Malhotra i jej zespół chcieli ustalić, czy strącony kawałek Księżyca może dostać się na orbitę quasi-satelity – zjawisko to jest dość mało prawdopodobne – stwierdziła Malhotra. Fragmenty Księżyca, które mają wystarczającą energię kinetyczną, aby uciec z układu Ziemia-Księżyc, mają również zbyt dużo energii, aby wylądować na podobnych do Ziemi orbitach quasi-satelitów – dodała.
Dzięki symulacjom numerycznym, które dokładnie uwzględniają siły grawitacyjne wszystkich planet Układu Słonecznego, grupa Malhotry odkryła, że niektóre szczęśliwe fragmenty Księżyca mogą w rzeczywistości trafić na takie orbity. Według badań Kamo`oalewa może być jednym z fragmentów powstałych podczas uderzenia w Księżyc w ciągu ostatnich kilku milionów lat.
W całej swojej historii Księżyc był bombardowany przez asteroidy, czego dowodem są liczne kratery uderzeniowe zachowane na jego powierzchni – wyjaśniła Malhotra. Kratery uderzeniowe powstają, gdy asteroidy lub meteoryty uderzają w powierzchnię planety lub Księżyca. Uderzenia powodują wyrzucanie materiału księżycowego z powierzchni Księżyca, ale większość tego materiału zwykle spada z powrotem na Księżyc – dodała.
Część wyrzuconych materiałów spada na Ziemię i w ten sposób otrzymujemy meteoryty z Księżyca, powiedział Malhotra. Jednak niewielka ich część mogłaby uciec przed grawitacją zarówno Księżyca, jak i Ziemi, i ostatecznie okrążyć Słońce niczym inne asteroidy znajdujące się w pobliżu Ziemi. Symulacja numeryczna sugeruje, że Kamo’oalewa może być jedną z jeszcze mniejszych frakcji, które dostały się do trudno dostępnej przestrzeni współorbitalnej Ziemi.
Wyniki badania mogą pomóc w lepszym zrozumieniu planetoid bliskich Ziemi, które uważa się za zagrożenie dla Ziemi, powiedział Malhotra. Bardziej szczegółowe badania Kamo’oalewa i określenie pochodzenia tej asteroidy w konkretnym kraterze uderzeniowym na Księżycu dostarczą przydatnych informacji na temat mechaniki uderzeń – dodała.
Castro-Cisneros powiedział, że zespół planuje w przyszłości zidentyfikować konkretne warunki, które umożliwiły orbitalną ścieżkę Kamo’oalewa. Celem grupy jest także ustalenie dokładnego wieku Kamo’oalewy – powiedział.
„Przyjrzeliśmy się widmu Kamo’oalewy tylko dlatego, że znajdowało się na niezwykłej orbicie” – powiedział Malhotra. „Gdyby była to typowa asteroida bliska Ziemi, nikt by nie wpadł na pomysł znalezienia jej widma i nie wiedzielibyśmy, że Kamo’oalewa może być fragmentem Księżyca”.