Lucy’nin bir Truva asteroitini ziyaretini gösteren konsept çizimi. 

Güneş sisteminin başlangıcını anlamak için çok garip yerlere bakmamız gerekiyor. Bu yerlerden biri de Jüpiter’in yörüngesini önünde ve arkasında paylaşan “Truva” asteroitleri olarak adlandırılan yerlerdir.

Uzun zamandır bu kozmik zaman kapsülleri gökbilimciler için bir gizemi barındırıyordu: Neden renk kodlular? Daha büyük asteroitlerin popülasyonları, “kırmızılar” ve “daha az kırmızılar” olmak üzere iki ayrı gruba çok net bir şekilde ayrılır, çünkü görünüşe göre hepsi bir dereceye kadar kırmızıdır.

Japonya’daki araştırmacılardan yeni bir çalışma, daha küçük asteroitlere yakından bakarak bu gizemi çözmeye çalıştı ve bulguları aslında tamamen farklı bir soruyu gündeme getiriyordu: Neden daha küçük Truva asteroitleri aynı renk kodlamasına sahip değildir?

Açıkça belirtmek gerekirse, daha büyük asteroitlerin renk kodlaması genellikle “tipleri” ile ilişkilidir. Örneğin, “kırmızı” kategorisindeki asteroitler genellikle D tipi asteroitlerdir; bunlar son derece koyu renklidir ve karmaşık organik moleküller açısından zengin oldukları düşünülmektedir.

Öte yandan, “daha az kırmızı” asteroitler daha çok P tipi veya C tipi olma olasılığına sahiptir, ancak tartışmalı olarak P tiplerinin D tipi kuzenleriyle C tiplerinden daha fazla ortak noktası vardır – spektrografik çizgilerinin “eğimi” hariç, ki bu da D tipi asteroitlerden belirgin şekilde “daha az kırmızı”dır.

Asteroitin boyutu ne olursa olsun, bu kategoriler hala geçerlidir. Ancak daha küçük bir asteroiti, özellikle uzaktan, doğru şekilde görüntülemek çok daha zordur. Bunun en önemli nedenlerinden biri, çok hızlı dönmeleridir.

Araştırmacılar, bunu Hawaii’deki 8,2 metrelik Subaru Teleskobu’ndaki Suprime-Cam’ı kullanarak yapmaya karar verdiler. Bunu yaparken, Suprime-Cam’ın halefi Hyper Suprime-Cam’e göre önemli bir avantajından, filtreleri hızlı bir şekilde değiştirebilme yeteneğinden yararlandılar.

Truva asteroitlerini anlatan video.

Daha küçük asteroitler daha hızlı döndüğü için, gökbilimciler spektrografik profillerini ortalamak amacıyla farklı dalga boylarında birkaç görüntü yakalamak zorundadırlar.

Eğer çok hızlı dönerlerse, farklı filtreler asteroitin değişen taraflarını yakalar ve bu da asteroitin gerçek spektrografik imzasının yanlış hesaplanmasına yol açar.

Suprime-Cam’in daha hızlı filtre değiştirme özelliği, bu araştırma için çok önemliydi çünkü asteroitin veri okumaları arasında dönmesi için daha kısa bir süre sağlıyordu.

Araştırmacılar 120 adet “küçük” Truva asteroiti buldu ve bunları yaklaşık 3 km ile 16 km çap aralığında 44 tarafsız örneğe indirgediler. Daha sonra, yaklaşık bir saat içinde iki filtre değişimi yaparak, bu tarafsız asteroitlerin tüm farklı taraflarını yakalayabildiler.

Bu yeni verilerle, açıkça belirgin bir özellik ortaya çıktı. Tipik büyük Truvalılar iki kategoriye ayrılabilir: “kırmızı” veya “daha az kırmızı”. Daha küçük olanlarda böyle bir ayrım gözlenmedi.

Spektrumlarının genel bir eğrisi, renk spektrumu boyunca eşit bir dağılım gösteriyordu. Dahası, boyutun da pek önemli olmadığını, rastgele seçilen “kırmızı” nesnelerle “daha az kırmızı” nesnelerin boyut dağılımının eşit olduğunu buldular.

Bu durum, daha büyük Truva asteroitlerinden elde edilen onlarca yıllık gözlem verileriyle çelişiyordu. Bu da uzun süreli bir gizemdir. Truva asteroitlerinin oluşumu hakkındaki çeşitli teorilerin en önemlisi, Jüpiter yörüngesinin yakınında oluştukları ve gezegen doğarken yakalandıkları yönündedir.

Lucy uzay aracı.

İkincisi ise, güneş sisteminin erken dönemlerinde Jüpiter’in “göç etmesi” sonucu oluşan kaosun, Kuiper kuşağından bir sürü kaya parçasını dağıttığı ve bunların sonunda Jüpiter’in çekim gücüyle yakalanarak Truva asteroitlerini oluşturduğu yönündedir.

Ancak bu teorilerden herhangi biri doğru bile olsa, daha büyük Truvalıların neden iki farklı renk grubuna ayrıldığını açıklamıyor. Sonuçta, aynı yerden geliyor olsalar bile, aynı renkte olmaları gerekmez miydi?

Bu çıkmazın olası bir çözümü “çarpışma evrimi modeli” olarak bilinir. Bu modelde, kırmızı bir Truvalı, muazzam bir çarpışma yaşadığında, uçucu madde bakımından zengin yüzeyinin havaya uçtuğu ve “daha az kırmızı” kaldığı öne sürülür.

Ne yazık ki, bu yeni veriler bunun tam tersini gösteriyordu. Kırmızı ve daha az kırmızı nesneler küçük boyutlarda aynı oranlarda bulunurken, teoriye göre nesneler küçüldükçe “daha az kırmızı” nesnelerin sayısı önemli ölçüde artmalıydı. Yani, daha fazla veri toplamanın zamanı gelmişti.

Neyse ki, bunu yapacak bir uzay aracı var. Lucy, 2027’de Truva asteroitlerinin yanından geçişlerine başlayarak 6 yıllık görevi boyunca C, P ve D tipi asteroitlerin daha büyük versiyonlarını ziyaret edecek ve erken güneş sistemine ait bu cisimlerin genel popülasyonu hakkındaki bazı temel soruları yanıtlayabilecektir.

Ancak, Lucy bu nesnelerin bazılarının yüksek çözünürlüklü görüntülerini göndermeye başladığında, bilim insanlarının “kırmızı” olanlar ile “daha az kırmızı” olanlar arasında ayrım yapmakta zorlanacakları kuvvetle muhtemeldir.

Ama işte bu yüzden Suprime-Cam gibi özel kameralar var; 18 yıllık gözlem görevinin son sonuçları yayınlandığına göre, kesinlikle artık dinlenmeyi hak etmiştir.