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/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / sci / astro / 14363 < prev    next >
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Text File  |  1993-01-24  |  9.0 KB  |  190 lines

  1. Newsgroups: sci.astro
  2. Path: sparky!uunet!well!metares
  3. From: metares@well.sf.ca.us (Tom Van Flandern)
  4. Subject: Re: Asteroidal Satellites (was Re: Toutatis Captured by Radar Images)
  5. Message-ID: <C1CH8C.JwE@well.sf.ca.us>
  6. Sender: news@well.sf.ca.us
  7. Organization: Whole Earth 'Lectronic Link
  8. References: <3191@tymix.Tymnet.COM> <C18v5H.6oA@well.sf.ca.us> <1993Jan22.112809.1@fnalf.fnal.gov>
  9. Date: Sun, 24 Jan 1993 06:12:11 GMT
  10. Lines: 178
  11.  
  12.  
  13. LABBEY@GITVM1.BITNET (Leonard Abbey, F.R.A.S.) writes:
  14.  
  15. > Tom, what are the stats on binary asteroids?  10%?  5%?
  16.  
  17.      The observations suggest that > 70% of all numbered asteroids are
  18. binary (either contact binaries, or with current orbiting satellites).  But
  19. the only observations that have sampled many asteroids yet are occultations
  20. and radar ranging.  Radar often shows complex or bifurcated images, leaving
  21. the interpretation ambiguous.  Results from occultations of stars are clear
  22. and unambiguous, in my judgment as a long-time analyst of occultation data.
  23. But astronomers reluctant to accept the implications of such statistics
  24. have disputed the reliability of the observations themselves.  They propose
  25. that the observers are seeing secondary occultations by birds, planes, and
  26. supermen, but not asteroid satellites.  About three dozen secondary
  27. occultations have been reported to date, but only two cases have been
  28. confirmed by independent observers.
  29.  
  30.      I think history will judge this as another case of denying good
  31. observations that tend to disprove a popular theory.
  32.  
  33. > Can we determine if any of them are in "low" orbit.....pre-contact cases?
  34.  
  35.      No, because observations generally catch them at only one instant, so
  36. we cannot determine their orbits.  And satellites inside the synchronous
  37. orbit decay so rapidly (about 10,000 years) that we are quite unlikely to
  38. catch that happening.
  39.  
  40.  
  41. and higgins@fnalf.fnal.gov (Bill Higgins-- Beam Jockey) writes:
  42.  
  43. > How well could Ostro's group detect or rule out satellites of Toutatis
  44. > using their radars?
  45.  
  46.      I seem to recall that they will eventually reach a bit better
  47. than 100 m resolution after their data is fully processed.
  48. Satellites that small or smaller would be unlikely to be spotted.
  49. Even somewhat larger objects may be overlooked as noise (which
  50. there is a lot of) unless the data analysts are carefully guarding
  51. against missing such a signal.
  52.  
  53.      In short, their data would probably detect relatively large
  54. satellites near the synchronous orbit, but not smaller ones out to
  55. the limits of the 200 km sphere of influence.
  56.  
  57. > Is this a good way to search for evidence of asteroidal satellites?
  58.  
  59.      The majority of the dozen or so main belt asteroids they have ranged
  60. are showing complex or bifurcated images.  Obviously the Space Telescope
  61. will be able to search more asteroids faster than either radar or
  62. occultations.
  63.  
  64.  
  65. Earlier, I wrote:
  66.  
  67. >> The rms velocity between any two asteroids is about 5 km/s -- somewhat
  68. >> more near the Earth's orbit.  Collisions between such objects would be
  69. >> catastrophically destructive.  So the joined fragments must have been
  70. >> previously in orbit as satellites of the asteroid, brought down
  71. >> gradually by tidal forces until a gentle contact occurred.
  72.  
  73. and schumach@convex.com (Richard A. Schumacher) replied:
  74.  
  75. > Mmmm, not necessarily.  A small body striking a larger one might easily
  76. > disrupt the larger without dispersing the pieces.
  77.  
  78.      If the small body is small enough, it sticks; if large enough, the
  79. collision is catastrophic.  In between, one gets fragmentation.  Fragments
  80. either fly off faster than escape velocity and never return, or stay below
  81. escape velocity and smack into the surface again one revolution later.  One
  82. can't get stable, orbiting satellites that way, and even a contact binary
  83. could only arise as a fluke, not as a common result.  It would require
  84. neatly splitting the larger asteroid into two pieces that move apart far
  85. enough to rotate so they wouldn't just reassemble, and then fall back and
  86. touch gently.  Not a frequent occurrence.
  87.  
  88. > I'll predict that higher resolution images will show most of [contact
  89. > binaries] to consist of "rubble piles", that is, many pieces of varied
  90. > sizes, not just two big ones.  ...  What does your theory predict?
  91.  
  92.      I guess you haven't seen the images of Toutatis yet.  It looks like
  93. two irregular, roundish, Phobos-like objects: a 2.5-km one resting on the
  94. surface of a 4-km one.  That's what I would expect from tidal decay of
  95. orbiting satellites.  Since I've seen the pictures, I'll have to refer to
  96. my previously published papers for my predictions.  My most complete
  97. exposition is in "Asteroids," U. of Arizona Press (1979), T. Gehrels, ed.,
  98. paper titled "Satellites of asteroids" with Tedesco & Binzel, pp. 443-465.
  99. It describes the occultation results to that time, lightcurve evidence,
  100. dynamical considerations such as gravitational, collisional, and tidal
  101. stability, and implications for origins and models.  More recently see
  102. "Minor satellites and the Gaspra encounter," pp. 609-612 of "Asteroids,
  103. Comets, Meteors 1991," Harris & Bowell, eds., Lunar & Planetary Inst.
  104. (1992).
  105.  
  106. >> The prediction that asteroid satellites are numerous and commonplace
  107. >> originates from the exploded planet hypothesis.  There is presently no
  108. >> other known way to produce abundant asteroids with current or former
  109. >> satellites.
  110.  
  111. > Indeed.  Further bold prediction: high resolution images will show nearly
  112. > no co-orbiting asteroids or asteroids with satellites.
  113.  
  114.      I sure like my odds pitting my prediction against yours, since I've
  115. analyzed the occultation reports, and feel I already know the outcome.  But
  116. for those who challenge the reliability of the existing data, Galileo and
  117. HST will soon tell the rest of the story.
  118.  
  119. > By the way: is the exploded planet idea a consequence of your Meta
  120. > Theory?
  121.  
  122.      That's neat: the history of the universe and the solar system wrapped
  123. up into one comprehensive model.  :-)  Sorry, no connection, other than my
  124. personal interest in origins of everything.
  125.  
  126.  
  127. and palmer@sfu.ca (Leigh Palmer) writes:
  128.  
  129. > the 5 km/s rms two-particle velocity is indeed a nice number; I'd never
  130. > seen it before. I'd like to know a little of the detail which went into
  131. > the calculation (a citation, perhaps, or will it be in the book?).
  132.  
  133.      The number refers to the mean speed at which random main-belt
  134. asteroids pass one another at their points of closest approach.  It
  135. compares to the 25 km/s rms speed among stars in the solar neighborhood of
  136. our galaxy.  The number is not mine, and not new.  I expect it must appear
  137. half-a-dozen times in the two "Asteroids" books, but I don't have a
  138. specific page reference handy.
  139.  
  140.      I didn't understand your remark about closing velocities.  But if it
  141. is relevant to your question, asteroids have too little gravity to
  142. significantly alter the approach velocity of a colliding object.
  143.  
  144.  
  145. and zellner@stsci.edu (Ben Zellner) writes:
  146.  
  147. > Toutatis was indeed a surprise.  But the "observed abundance" is still
  148. > very small.  Extensive groundbased surveys looking for satellite objects
  149. > separated by an arcsecond or more have been uniformly negative.  We have
  150. > an approved Space Telescope program to look down to the HST resolution
  151. > for a dozen or more candidate objects.  A year from now, I'll let you
  152. > know what we saw.
  153.  
  154.      Charon is often separated from Pluto by one arc second, and the
  155. magnitude difference is only about 1.5; yet its a problem to see under most
  156. conditions.
  157.  
  158.      We all eagerly await the Space Telescope program results.  Be prepared
  159. for a major discovery.  :-)
  160.  
  161.      My present interest is not so much to second-guess what future
  162. observations will show as to lock predictions in place -- surely an
  163. important part of the scientific process.  The solar nebula origin
  164. hypothesis for asteroids clearly indicates that satellites must be rare,
  165. since capture is virtually impossible and stable orbits rarely originate
  166. from collisions.  Moreover, collisions in 4.5 billion years should have
  167. disrupted any original satellites that did exist.
  168.  
  169.      By contrast, the exploded planet origin hypothesis predicts that all
  170. asteroids had satellites a few million years ago.  All those inside the
  171. synchronous orbit would tidally decay and would now be contact "binaries."
  172. The majority of asteroids smaller than 40 km diameter have been involved in
  173. collisions, which strips their satellites (creating families and "jet
  174. streams").  But the overwhelming majority of the larger asteroids
  175. (excluding the first four) will still have numerous satellites at or
  176. outside the synchronous orbit.  Their sizes will range from the nucleus
  177. size down to dust size.
  178.  
  179.      So the respective predictions are *rare* or *abundant* satellites.  I
  180. hate to see wild ad hoc theorizing to explain observational results in
  181. conflict with a favored theory.  The discovery of abundant satellites
  182. *should* falsify the standard paradigm for asteroid origin from a primeval
  183. solar nebula.  The discovery that satellites are rare falsifies the
  184. exploded planet hypothesis.  -|Tom|-
  185.  
  186. -- 
  187. Tom Van Flandern / Washington, DC / metares@well.sf.ca.us
  188. Meta Research was founded to foster research into ideas not otherwise
  189. supported because they conflict with mainstream theories in Astronomy.
  190.