Originea tumultuoasă a Geminidelor. Ce au descoperit oamenii de știință

Geminidele sunt unul dintre cele mai importante momente astronomice ale anului, creând un spectacol spectaculos de stele căzătoare în fiecare decembrie. Oamenii de știință încep acum să înțeleagă de unde provin.

Ploaia de meteoriți Geminide FOTO Adevărul (Arhivă)

A fost o perioadă de mari convulsii. Imperiul Roman se afla în haos după asasinarea împăratului Severus Alexander, în timp ce China era în plină agitație în urma unui șir de războaie. Cu toate acestea, cu aproximativ 1 800 de ani în urmă, un alt eveniment dramatic, ale cărui efecte le putem vedea și astăzi, se petrecea mult deasupra capetelor acestor mașinării umane, potrivit bbc.com. 

Oamenii de știință cred că în această perioadă s-a întâmplat ceva catastrofal cu un asteroid numit 3200 Phaethon, care s-a sfărâmat și a aruncat bucăți de resturi într-un inel lung în jurul Soarelui. În fiecare an, planeta noastră trece prin acest nor de resturi, producând una dintre cele mai impresionante ploi de meteoriți - Geminidele.

Priviți în sus într-o noapte senină de la jumătatea lunii decembrie și s-ar putea să le zăriți - dungi de lumină care traversează cerul nostru. Acestea sunt particule ale acestui asteroid care se vaporizează în atmosfera noastră la viteze de până la 79.000 km/h.

Geminidele se remarcă în special prin gama de culori pe care le produc, inclusiv galben, verde și albastru, spune Tomáš Henych, astrofizician la Academia Cehă de Științe. Ele sunt, de asemenea, foarte strălucitoare, cu până la 150 de meteori vizibili cu ochiul liber în fiecare oră. „De obicei, vedeți meteori frumoși”, spune Henych.

De ce sunt unice

Dar Geminidele sunt unice și dintr-un alt motiv - sunt singura ploaie de meteoriți cunoscută care provine de la un asteroid. Toate celelalte provin din resturile de gheață emise de comete atunci când Soarele aruncă material de pe suprafața lor. Asteroizii, care sunt în mare parte stâncoși, nu formează în mod normal astfel de cozi.

Cu toate acestea, în 1983, astronomii au descoperit 3200 Phaethon, un asteroid albăstrui cu o lățime de aproximativ 3,6 mile (5,8 km), care părea să se potrivească îndeaproape cu traiectoria resturilor asociate cu Geminidele, care își primesc numele pentru că au vârful spre constelația Gemini de pe cer. Această descoperire a condus la concluzia probabilă că ploaia de meteoriți provine de la acest obiect. „Este foarte probabil”, spune Henych. Acest lucru explică și de ce Geminidele au o gamă atât de largă de culori strălucitoare - particulele care le produc „sunt mai dure”, spune Henych, și au un număr mai mare de elemente în comparație cu cele provenite de la comete.

Orbita lui Phaethon în jurul Soarelui este, de asemenea, „foarte neobișnuită”, spune Rhian Jones, cercetător planetar la Universitatea Manchester din Marea Britanie. „Se apropie foarte mult de Soare, mai mult decât Mercur”, spune ea, până la aproximativ 0,14 ori distanța Pământ-Soare. „Deci, devine destul de fierbinte”, până la aproximativ 750C (1.400F).

Iar această orbită neobișnuită a oferit oamenilor de știință câteva indicii despre cum s-au născut Geminidele.

În martie 2024, astronomul amator Danila Milanov din Rusia și colegii săi au modelat traiectoria resturilor de meteoriți și orbita lui Phaethon, care astăzi sunt ușor separate de aproximativ 20.000 km. Ei au descoperit că acum 1.200 până la 2.400 de ani cele două păreau să se intersecteze. „Sugerăm că un eveniment catastrofal a avut loc pe această scară de timp”, care a format meteorii, spune Milanov, deși un alt studiu spune că evenimentul ar fi putut avea loc cu până la 18.000 de ani în urmă.

 Acest eveniment este intens dezbătut

O posibilitate este ca asteroidul să se fi ciocnit de un alt obiect și să se fi desprins. Dar Wolf Cukier, doctorand în astronomie și astrofizică la Universitatea din Chicago, care a studiat Geminidele, spune că acest lucru este puțin probabil, deoarece puțini asteroizi sunt văzuți în apropierea Soarelui. Acest lucru sugerează că există un mecanism comun care îi îndepărtează, iar coliziunile dintre asteroizi sunt rare. „Cu siguranță nu pot fi toate explicate prin coliziuni”, spune el. S-ar putea ca căldura extremă din apropierea Soarelui să însemne că puțini asteroizi au reușit să supraviețuiască. Phaethon, se pare, este o excepție.

Într-adevăr, explicația preferată pentru Geminide este că Phaethon a fost împins spre Soare din centura de asteroizi, poate prin interacțiuni gravitaționale treptate cu planete precum Jupiter. Apoi, acum aproximativ 1 800 de ani, orbita sa a dus asteroidul suficient de aproape de Soare, încât căldura l-a făcut să se spargă.

În 2023, Cukier a folosit date de la o sondă spațială NASA numită Parker Solar Probe pentru a afla mai multe despre acest proces. Parker observase pe ascuns o altă secțiune a fluxului de resturi Geminide în spațiu în 2020. Folosind aceste observații, Cukier a ajuns la concluzia că Geminidele provin probabil dintr-un singur eveniment violent, mai degrabă decât dintr-o eliberare continuă de resturi, precum o cometă.

Acest eveniment ar fi putut fi o „explozie de mică viteză”, spune Cukier. „Pe măsură ce asteroizii se apropie de Soare, se încălzesc, iar acest lucru provoacă stres termic în interiorul asteroidului. Dacă devin prea fierbinți, acest stres s-ar putea acumula până la un punct în care asteroidul să se fragmenteze într-o grămadă de bucăți.”

O altă posibilitate este ca asteroidul să se rupă în bucăți din cauza rotației sale. În prezent, Phaethon se rotește o dată la 3,6 ore, ceea ce este „foarte rapid”, spune Qicheng Zhang, astronom la Lowell Observatory din Arizona, posibil un rezultat al încălzirii suprafeței sale de către Soare și al imprimării vitezei de rotație pe măsură ce radiațiile zboară de pe suprafață, cunoscut sub numele de efectul Yorp.

În 2023, Zhang a observat o emisie de sodiu din Phaethon, care ar putea fi legată de acest proces. „S-ar putea să fi pierdut o mare parte din suprafața sa pe măsură ce bucăți din ea s-au desprins, expunând sodiu proaspăt dedesubt”, spune el.

Cercetătorii de la Universitatea Johns Hopkins din Balitmore, Maryland, sugerează că Phaethon ar putea pierde încă mici cantități din suprafața sa de fiecare dată când se întoarce în apropierea Soarelui. Aceștia spun că nuanța albastră a asteroidului se datorează încălzirii extreme din timpul celei mai apropiate apropieri de Soare, care, potrivit estimărilor lor, determină sublimarea unui strat microscopic de material stâncos, oxid de fier și piroxen de pe suprafața sa.

Noi răspunsuri, în curând

O viitoare misiune japoneză numită Destiny+, programată să fie lansată în 2028, ar putea să ne ofere răspunsuri. Nava spațială va zbura pe lângă Phaethon, luând imagini ale suprafeței sale. Dacă ideea rotației rapide este corectă, „te-ai aștepta să vezi alunecări de teren și roci curgând spre ecuator, unde forța centrifugă ar trebui să împingă lucrurile”, spune Zhang.

Descoperirea originilor misterioase ale Geminidelor nu ne va ajuta doar să înțelegem un pic mai bine un spectaculos spectacol anual de lumini, ci ne va putea învăța mai multe despre sistemul solar în ansamblu, spune Minjae Kim, cercetător planetar la University College London din Regatul Unit. „Ne spune că ploile de meteoriți se pot forma prin mai multe mecanisme diferite”, spune Kim. Există și alți asteroizi despre care se știe că sunt destul de aproape de Soare, ceea ce sugerează că „ne-am putea aștepta la formarea unor ploi de meteoriți similare în viitorul nostru”.

Este de așteptat ca Phaethon să cadă în cele din urmă în Soare în aproximativ 10 000 de ani, spune Zhang, lăsând în urmă doar Geminidele. În cele din urmă, și acestea vor fi măturate de steaua noastră.

„Phaethon ne arată cum mor asteroizii”, spune Zhang.

Dar, deocamdată, înseamnă că suntem plasați fortuit în timp pentru a observa această ploaie de meteoriți. „Se întâmplă să ne aflăm într-un punct de timp și spațiu în care Pământul zboară prin Geminide”, spune Cukier.