|
Астероиды могут метать космические снежки
|
|
|
|
Около 15% астероидов вблизи Земли имеют небольшие спутники, вращающиеся вокруг них, что делает двойные астероидные системы обычными в нашем космическом окружении. Теперь группа астрономов во главе с Мэрилендским университетом обнаружила, что эти двойные астероидные системы гораздо более динамичны, чем кто—либо предполагал, - они активно обмениваются камнями и пылью в ходе мягких, замедленных столкновений, которые меняют их форму на протяжении миллионов лет.
|
|
|
|
Проанализировав снимки, сделанные космическим аппаратом NASA Double Asteroid Redirection Test (DART) в 2022 году, непосредственно перед его преднамеренным столкновением с астероидом Диморфос, команда обнаружила яркие веерообразные полосы на поверхности Луны - первое прямое визуальное свидетельство естественного перемещения вещества с одного астероида на другой. Выводы исследователей, опубликованные в журнале Planetary Science 6 марта 2026 года, имеют важное значение для понимания астероидов, которые потенциально могут угрожать Земле.
|
|
|
|
"Сначала мы подумали, что что-то не так с камерой, а затем подумали, что, возможно, что-то не так с обработкой наших изображений", - сказала ведущий автор статьи Джессика Саншайн, профессор, работающая на кафедре астрономии и на кафедре геологических, экологических и планетарных наук в UMD. "Но после того, как мы все прояснили, мы поняли, что наблюдаемые нами закономерности очень хорошо согласуются с ударами на низкой скорости, такими как бросание "космических снежков". У нас было первое прямое доказательство недавнего переноса вещества в двойной системе астероидов".
|
|
|
|
|
|
|
Результаты работы команды также стали первым визуальным подтверждением эффекта Ярковского-О'Кифа-Радзиевского-Паддака (YORP), при котором солнечный свет заставляет небольшие астероиды вращаться быстрее, пока материал не отлетает от их поверхности, иногда образуя спутники. Саншайн отметила, что это, вероятно, относится к Дидимосу и его меньшему спутнику Диморфосу, о чем свидетельствуют следы "космических снежков", оставленные на поверхности Диморфоса.
|
|
|
|
Поиск этих следов потребовал нескольких месяцев детективной работы. Веерообразные полосы были невидимы на исходных снимках космического аппарата DART, но ученый-астроном Тони Фарнхэм (Tony Farnham) и бывший научный сотрудник UMD в области астрономии Хуан Ризос (Juan Rizos) помогли разработать сложные методы устранения теней от камней и световых эффектов на снимках, выявив удивительные полосы, оставленные "космическими снежками".
|
|
|
|
"В итоге мы увидели эти лучи, которые окутывали Диморфоса, чего никто никогда раньше не видел", - сказал Фарнхэм. "Сначала мы не могли в это поверить, потому что это было тонко и уникально".
|
|
|
|
Для исследователей траектория полета DART стала необычной задачей. Космический аппарат летел прямо к своей цели, практически не меняя освещения или перспективы, что затрудняло отличие реальных объектов от возможных артефактов освещения. Чтобы доказать законность появления полос, команда ученых сопоставила их происхождение с одной областью вблизи края Диморфоса — явно смещенной от того места, где солнце находилось прямо над головой. Применив такой подход, команда пришла к выводу, что следы, оставленные "космическими снежками", были не просто игрой света.
|
|
|
|
"По мере того, как мы совершенствовали нашу 3D-модель Луны, веерообразные полосы становились более четкими, а не тусклыми", - сказал Фарнхэм. "Это подтвердило нам, что мы работаем с чем-то реальным".
|
|
|
|
Ранее ученые обнаружили косвенные доказательства того, что солнечный свет заставляет небольшие астероиды вращаться быстрее, в результате чего материал отлетает от их поверхности. Но недавно усовершенствованные модели спутника астероида Диморфос, разработанные командой UMD, дают первое визуальное подтверждение этого явления и позволяют точно определить место падения обломков основного астероида, Дидимоса. Дальнейшие расчеты, проведенные выпускником Гаррисоном Агрусой (Harrison Agrusa, магистр астрономии, 19 лет, доктор философии, 22 года, астрономия), также показали, что материал покидал Дидимос со скоростью 30,7 сантиметров в секунду — медленнее, чем средняя скорость ходьбы человека.
|
|
|
|
"Это объяснило бы характерные следы в форме веера", - сказала Саншайн. "Вместо равномерного распространения, эти медленно движущиеся удары создали бы осадок, а не кратер. И они сосредоточены на экваторе, как и предсказывалось при моделировании материала, выделившегося из первичного".
|
|
|
|
Чтобы проверить свои теории, исследователи под руководством бывшего аспиранта UMD Эстебана Райта (Esteban Wright) провели серию лабораторных экспериментов в Институте физических наук и технологий UMD. Они бросили шарики в песок, посыпанный раскрашенным гравием, чтобы имитировать валуны на Диморфосе. Высокоскоростные камеры запечатлели эксперимент, показав, что валуны блокировали часть материала, в то же время позволяя другим частицам проходить между ними, создавая похожие на лучи узоры, аналогичные тем, что были на Диморфосе.
|
|
|
|
Компьютерное моделирование столкновений рыхлых комков пыли, проведенное в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса, подтвердило полученные результаты. Независимо от того, был ли объект удара плотной породой, подобной мрамору, или более рыхлым скоплением материала, валуны на поверхности астероида естественным образом сформировали "космические снежки" в виде веерообразных лучей на земле.
|
|
|
|
"Мы могли видеть эти отметины на Диморфосе на кадрах, снятых космическим аппаратом DART непосредственно перед большим столкновением, что является доказательством того, что между ним и Дидимосом происходил материальный обмен", - сказал Саншайн. "Залежи веерной линии должны простираться до той стороны Луны, в которую мы не врезались, и есть вероятность, что они не были разрушены в результате удара".
|
|
|
|
Миссия Европейского космического агентства Hera, которая должна прибыть на Дидимос в декабре 2026 года, может показать, пережили ли эти объекты столкновение с DART. Саншайн и ее команда предсказывают, что "Гера" может также наблюдать новые структуры лучей, создаваемые валунами, сброшенными космическим аппаратом "ДАРТ", что прольет новый свет на астероиды, которые могут представлять угрозу для Земли.
|
|
|
|
"Эти новые детали, полученные в результате этого исследования, имеют решающее значение для нашего понимания астероидов, сближающихся с Землей, и того, как они эволюционируют", - сказал Саншайн. "Теперь мы знаем, что они гораздо более динамичны, чем считалось ранее, что поможет нам усовершенствовать наши модели и меры планетарной защиты".
|
|
|
|
Источник
|
