Trojanska asteroider är en fascinerande sak. Medan de mest kända är de som går runt Jupiter (kring dess L4- och L5 Lagrange-punkter), Venus, Jorden, Mars, Uranus och Neptun har också populationer av dessa asteroider. Naturligtvis är dessa steniga föremål en samlingspunkt för mycket vetenskaplig forskning, eftersom de kan berätta mycket om solsystemets bildning och tidiga historia.
Och nu, tack vare ett internationellt team av astronomer, har det fastställts att trojanska asteroiderna som kretsar runt Mars troligen är resterna av en miniplanet som förstördes av en kollision för miljarder år sedan. Resultaten redovisas i en artikel som kommer att publiceras i Månadsmeddelanden från Royal Astronomical Society Senare denhär månaden.
För deras studie undersökte teamet - som leds av Galin Borisov och Apostolos Christou från Armagh Observatory och Planetarium i Nordirland, sammansättningen av Marian-trojaner. Detta bestod av att använda spektraldata som erhölls av XSHOOTER-spektrografen på Very Large Telescope (VLT) och fotometriska data från National Astronomical Observatory: s två meter teleskop och William Herschel Telescope.
Specifikt undersökte de två medlemmar av Eureka-familjen - en grupp Martian-trojaner som ligger vid planetens L5-punkt. Det är här som åtta av Mars nio kända trojaner finns i stabila banor (den andra är på L4), och som är uppkallad efter den första Martian Trojan som någonsin upptäckts - 5261 Eureka. Liksom alla trojaner tros Eurekas ha kretsat runt Mars sedan solsystemet bildades.
I själva verket har astronomer under en tid misstänkt att Martian-trojanerna kan vara överlevande från en tidig generation av planetesimaler från vilka det inre solsystemet bildades. Som Dr. Christou berättade för Space Magazine via e-post:
”[Trojan-familjen] är unik i solsystemet, på fler sätt än ett. Till skillnad från alla andra familjer som finns i Main Asteroid Belt mellan Mars och Jupiter, består den av olivinrika asteroider. Asteroiderna är också <2 km över, mycket mindre än vi kan se hos andra familjer, i grund och botten för att de är mycket närmare jorden än andra asteroider. Slutligen är det den närmaste familjen som vi känner till solen, och det har konsekvenser för hur den bildades genom att den lilla men kontinuerliga effekten av solljus kan ha spelat en roll. ”
Efter att ha kombinerat spektrografiska och fotometriska uppgifter om dessa asteroider fann teamet att de var rika på mineralolivinet - ett magnesiumjärnsilikat som är en primär komponent i jordens mantel och (det tros) andra markplaneter. Detta var ovanligt när det gäller asteroider, men det var ännu mer intressant jämfört med 5261 Eureka själv - som också har en olivinrik komposition.
Med tanke på att Eureka-asteroiderna också har liknande banor, drog teamet slutsatsen att varje medlem av denna familj sannolikt har en gemensam sammansättning - och därmed ett gemensamt ursprung. Dessa fynd kan ha drastiska följder för både Martian-trojanernas ursprung och ursprunget till det inre solsystemet. Christou förklarade:
Närvaron av asteroider med exponerad olivin på deras ytor begränsar händelseförloppet som ledde till Mars bildning. Olivin bildas inom föremål som växte tillräckligt stora för att differentiera till en skorpa, mantel och kärna. Därför måste dessa föremål ha bildats innan Mars gjorde och fanns tillgängliga för att delta i Mars bildning. För att utsätta olivinet är det nödvändigt att bryta dessa föremål genom kollisioner. Vårt pågående arbete indikerar att det troligtvis inte har hänt efter att solsystemet satte sig ner i sin nuvarande konfiguration, därför måste det ha varit en period med intensiv kollisionsutveckling under planbildningsprocessen. ”
Med andra ord, om Mars bildades av flera typer av material som blandades ihop, skulle dessa asteroider vara prover från den ursprungliga källan - dvs planetesimaler. Genom att undersöka dessa asteroider ytterligare kommer forskare att kunna lära sig mer om processen som Mars kom till och (som Christou säger) hjälpa oss att "skruva bort den Martiska omeletten."
Denna forskning kommer sannolikt också att avslöja mycket om bildandet av jorden och de andra markplaneterna i solsystemet. Liknande ansträngningar kommer att göras med NASA: s kommande Lucy-uppdrag, som planeras lanseras i oktober 2021. Mellan 2027 och 2033 kommer denna sond att studera Jupiters trojanska befolkning och få information om sex av asteroidens geologi, ytfunktioner, kompositioner, massor och för att lära sig mer om deras ursprung.
