Zonlicht kan de aswenteling van kleine planetoïden versnellen

Zonlicht is in staat om de aswenteling van kleine planetoïden – rotsblokken die om de zon draaien – op de lange duur te versnellen. Dat is nu voor het eerst waargenomen bij twee planetoïden die periodiek in de buurt van de aarde komen, zo melden astronomen deze week op de websites van Science en Nature. De ontdekking wijst er op dat kleine planetoïden op een tijdschaal van slechts een miljoen jaar tweemaal zo snel kunnen gaan draaien. En dat kan weer leiden tot ingrijpende vormveranderingen, het verlies van massa, of zelfs het uiteenvallen van de planetoïde. Zo zou ook het ontstaan van begeleiders bij dit soort objecten kunnen worden verklaard.

De versnelde aswenteling is gemeten bij de 115 meter grote planetoïde 2000 PH5 en zijn 1400 meter grote broer Apollo (die een kleine satelliet heeft). Als gevolg van hun aswenteling verandert hun helderheid uiterst regelmatig: die van PH5 in 12 minuten en die van Apollo in 3 uur. Een groep astronomen onder leiding van Stephen Lawry heeft nu uit helderheidswaarnemingen aan PH5 afgeleid dat de ‘dag’ op deze planetoïde sinds 2001 elk jaar 0,001 seconde korter is geworden. En een andere groep onder leiding van de Fin Mikko Kaasalainen heeft uit metingen aan Apollo afgeleid dat de daglengte op deze planetoïde sinds 1980 elk jaar met 0,004 seconde is afgenomen.

De versnelling van de aswenteling wordt veroorzaakt door een theoretisch voorspeld effect; het Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack-effect (YORP-effect). Het treedt op bij bepaalde, kleine, onregelmatig gevormde objecten die licht absorberen en dat in de vorm van warmte weer uitzenden. Dat gebeurt door hun grillige oppervlak niet op een uniforme wijze, maar in plaatselijk variërende richtingen. Hierdoor ontstaat een heel subtiel krachtenkoppel dat – afhankelijk van de vorm en de topografie – de aswenteling versnelt of juist vertraagt. Bovendien verandert hierdoor de richting van de rotatieas. Het YORP-effect is een neveneffect van het al langer bekende Yarkovsky-effect. Ook dat berust op de absorptie van zonlicht en de emissie van warmte door kleine, roterende objecten. Als gevolg van hun thermische traagheid (langzame opwarming) is het halfrond waar het bij hen ‘avond’ is altijd wat warmer dan waar het ‘ochtend’ is. Het eerste zendt dus meer warmtestraling uit en dat leidt tot een permanente kracht die de baanbeweging versnelt of vertraagt. Dit effect werd al in 1888 beschreven door de tot voor kort onbekende Russische onderzoeker Ivan Osipovich Yarkovsky (Journal for the History of Astronomy, februari 2006). Het werd in 1987 waargenomen in de baan van een kunstmaan en in 2003 in die van een planetoïde. George Beekman