|
Сравнительный анализ примитивных астероидов
|
|
|
|
Примитивные астероиды, которые изучает докторантка Калифорнийского университета по физике Бриттани Харвисон, несут в себе следы своего происхождения и миллиарды лет истории нашей Солнечной системы. Харвисон изучил библиотеку данных инфракрасного телескопа, чтобы проанализировать спектральный состав 25 представителей семейства примитивных астероидов Erigone и помочь заполнить пробелы в нашем понимании создания нашей Солнечной системы. Данные об астероидах Эригона, которые расположены в главном поясе астероидов, расположенном между орбитами Марса и Юпитера, были собраны в рамках проекта PRIMitive Asteroid Spectroscopic Survey (PRIMASS), которым руководит планетолог Калифорнийского университета Ноэми Пинилья-Алонсо. Работа Харвисона, опубликованная в журнале Icarus, закладывает основу для будущих исследований и может приблизить ученых к выводу о том, принесли ли астероиды воду на Землю, и если да, то в каком количестве.
|
|
|
|
"Существуют теории, что Земля могла получить часть своей воды от примитивных астероидов в ранней Солнечной системе", - говорит Харвисон, который также является исследователем Флоридского космического института (FSI). "Большая часть этих теорий направлена на понимание того, как эти примитивные астероиды оказались на пути движения Земли. Таким образом, изучение примитивных астероидов в Солнечной системе сегодня может помочь составить картину того, что происходило много лет назад". Некоторые из этих космических путешественников, в том числе астероиды из семейства Эригон, содержат гидратированные силикаты. Существующие гидратированные тела, которые продолжают перемещаться по нашей Солнечной системе, могли бы рассказать нам больше о тех, которые столкнулись с Землей. Это один из многих нерешенных вопросов, на которые надеется ответить Харвисон в своей работе. "В основном мы хотели выяснить, существуют ли примитивные семейства астероидов, подобные семействам астероидов Эригона и Полана", - говорит Харвисон. "Мы использовали спектроскопию, чтобы изучить, какие виды минералов находятся на поверхности, и понять их состав".
|
|
|
В ходе исследования Харвисон и ее соавторы увидели, что семейства Erigone и Polana отличаются друг от друга в ближнем инфракрасном диапазоне, но у других примитивных семейств есть свои собственные уровни красного цвета в спектральном распределении, а также свои уникальные уровни гидратации. Другими словами, примитивные семейства во внутренней части Солнечной системы отличаются разнообразием покраснений и увлажненности. Анализ и сравнение показывают, что эти семейства не связаны с предполагаемыми группами, подобными Эригоне или Полане, что бросает вызов ранее существовавшим теориям о том, куда они вписываются. Кроме того, один конкретный астероид, (52246) Дональд Йохансон, судя по его спектру, принадлежит к семейству Эригон. Из-за важности понимания природы примитивных объектов многочисленные космические аппараты нацелились на примитивные астероиды, такие как Hayabusa2 от JAXA и OSIRIS-REx от NASA, которые посетили, изучили и вернули образцы с Рюгу и Бенну, соответственно.
|
|
|
|
По словам Харвисона, Бенну и Рюгу побудили исследователей продолжить изучение примитивных астероидов и выяснить, откуда они взялись. По словам Харвисона, Erigone был одним из последних фрагментов обширной библиотеки данных PRIMASS, которая существовала, но еще не была изучена. Цель PRIMASS - понять разнообразие свойств поверхности среди примитивных групп столкновений в поясе астероидов и составить карту их состава. Коллизионное семейство астероидов относится к группе астероидов, которые, как полагают, возникли в результате распада более крупного материнского тела в результате столкновения. Члены коллизионного семейства предоставляют информацию о внутренней части неповрежденного тела, частью которого они были до столкновения. Проект PRIMASS занимается изучением столкновений семейств примитивных астероидов в главном поясе, и особенно тех, которые могут быть источником примитивных околоземных астероидов, таких как Бенну и Рюгу. Выводы, сделанные в результате изучения групп столкновений, подобных Эригоне, являются важными фрагментами головоломки в более широком стремлении понять создание нашей солнечной системы.
|
|
|
|
"Более масштабным было изучение примитивных семейств во внутренней части главного пояса астероидов, откуда, как полагают, произошли Рюгу и Бенну", - говорит она. "Семейство Эригон было последним фрагментом головоломки, который был помещен в библиотеку PRIMASS, чтобы предоставить полную информацию о примитивных астероидах в этом регионе и позволить другим ученым проанализировать полученные данные". Исследование Харвисона обеспечивает дополнительный контекст для предстоящей миссии НАСА Lucy, в ходе которой одноименный космический аппарат посетит (52246) Дональдджохансона весной 2025 года, прежде чем продолжить изучение восьми троянских объектов (космических камней, застрявших на орбите Юпитера) в период с 2027 по 2033 год. Соавтор исследования Марио Де Пра, младший научный сотрудник FSI, был научным сотрудником и соруководителем Harvison. Соавтор Пинилья-Алонсо является научным руководителем Harvison и помогала Harvison в ее исследованиях. Пинилья-Алонсо говорит, что она рада помогать Харвисон и видеть ее рост.
|
|
|
|
"Мне было приятно наблюдать за процессом и конечным результатом", - говорит она. "Она связалась со мной в начале пандемии, когда мы все работали дома, чтобы выразить свою заинтересованность в получении степени доктора философии здесь, в Калифорнийском университете. И вот мы здесь, примерно три года спустя: она проделала потрясающую работу, и это еще не все". Пинилья-Алонсо и Харвисон говорят, что они были удивлены тем, что никто не изучал спектроскопию семейства Erigone. "Когда Бриттани взялась за этот проект, мы увидели, что нам не хватает одной информации", - говорит Пинилья-Алонсо. "PRIMASS завершил анализ всех примитивных семейств во внутреннем поясе в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах, но не хватало одного семейства: Эригоны. Это было очень важно, потому что именно это семейство могло завершить изучение семейств внутреннего пояса астероидов. Пока вы не зададите правильный вопрос или не получите необходимые инструменты, иногда вы не будете искать ответ на него. Но в данном случае мы провели наблюдения, и стало ясно, что нам нужно это проанализировать."
|
|
|
|
Знания, полученные в результате изучения Бенну, Рюгу и примитивных семейств астероидов Эригона и Полана, послужат отправной точкой для будущих наблюдений с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба и миссий НАСА. "Это очень волнующее время, когда мы знакомимся со всеми этими новыми данными, полученными с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба", - говорит Пинилья-Алонсо. "Я действительно думаю, что самое большое открытие еще впереди. Данные, которые мы можем собрать с Земли, ограничены. Теперь у нас есть лучший инструмент в космосе, позволяющий узнавать больше". Пинилья-Алонсо, Харвисон и другие исследователи из FSI планируют начать использовать JWST уже этим летом для наблюдения за Эригоной и другими примитивными астероидами и в течение примерно двух лет оценивать собранные спектры. Харвисон не теряет энтузиазма и с нетерпением ожидает продолжения своих исследований и дальнейшего раскрытия происхождения этих примитивных астероидов. "Я испытываю восхищение, когда смотрю на эти данные и изучаю то, что находится за миллионы миль от нас", - говорит Харвисон. "Мы можем заглянуть на миллиарды лет назад и изучить первоначальную структуру и состав ранней Солнечной системы, изучая поверхность этих астероидов. Это всегда было чем-то, что меня возбуждало".
|
|
|
|
Источник
|
