Миссия DART проливает новый свет на целевую бинарную систему астероидов
Изучая данные, собранные в ходе миссии НАСА DART (Double Asteroid Redirection Test), которая в 2022 году отправила космический аппарат для намеренного столкновения с луной-астероидом Диморфос, научная группа миссии обнаружила новую информацию о происхождении целевой бинарной астероидной системы и о том, почему космический аппарат DART оказался настолько эффективным в смещении орбиты Диморфоса.
В пяти недавно опубликованных в Nature Communications работах команда исследовала геологию бинарной астероидной системы, состоящей из луны Диморфос и родительского астероида Дидимос, чтобы охарактеризовать ее происхождение и эволюцию, а также ограничить ее физические характеристики.
«Эти результаты дают нам новое представление о том, как астероиды могут изменяться с течением времени», — сказал Томас Статлер, ведущий научный сотрудник отдела малых тел Солнечной системы в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. Это важно не только для понимания околоземных объектов, которые находятся в центре внимания планетарной обороны, но и для нашей способности читать историю нашей Солнечной системы по этим остаткам формирования планет». Это лишь часть огромного количества новых знаний, которые мы получили благодаря DART».
Оливье Барнуэн и Рональд-Луи Баллуз из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса (APL) в Лореле, штат Мэриленд, возглавили работу, в которой проанализировали геологию обоих астероидов и сделали выводы о материалах их поверхности и внутренних свойствах. На снимках, полученных аппаратом DART и сопровождающим его кубосатом LICIACube, предоставленным Итальянским космическим агентством (ASI), команда рассмотрела рельеф поверхности меньшего астероида Диморфос, который включает в себя валуны различных размеров. Для сравнения, более крупный астероид Дидимос был более гладким на низких высотах, но скалистым на более высоких, с большим количеством кратеров, чем Диморфос. Авторы предположили, что Диморфос, скорее всего, отделился от Дидимоса в результате большого сброса массы.
Существуют природные процессы, которые могут ускорять вращение небольших астероидов, и появляется все больше доказательств того, что эти процессы могут быть ответственны за изменение формы этих тел или даже заставлять материал сбрасываться с их поверхности.
Анализ показал, что и Дидимос, и Диморфос обладают слабыми поверхностными характеристиками, что позволило команде предположить, что возраст поверхности Дидимоса в 40-130 раз старше, чем Диморфоса: возраст первого оценивается в 12,5 миллионов лет, а второго — менее 300 000 лет. Низкая прочность поверхности Диморфоса, вероятно, способствовала значительному влиянию DART на его орбиту.
«Изображения и данные, собранные DART в системе Дидимос, предоставили уникальную возможность для геологического изучения бинарной системы астероидов, сближающихся с Землей, крупным планом», — сказал Барнуин. «Только по этим изображениям мы смогли получить много информации о геофизических свойствах Дидимоса и Диморфоса и расширить наши представления о формировании этих двух астероидов. Мы также лучше понимаем, почему DART был так эффективен при перемещении Диморфоса».
Маурицио Пайола (Maurizio Pajola) из Национального института астрофизики (INAF) в Риме и его соавторы подготовили работу, в которой сравнили формы и размеры различных валунов и их распределение на поверхности двух астероидов. Они определили, что физические характеристики Диморфоса указывают на то, что он формировался поэтапно, вероятно, из материала, унаследованного от его родительского астероида Дидимоса. Этот вывод подкрепляет преобладающую теорию о том, что некоторые бинарные астероидные системы возникают из пролитых остатков более крупного первичного астероида, скапливающихся в новом астероиде-луне.
Алиса Лукетти (Alice Lucchetti), также из INAF, и ее коллеги обнаружили, что термическая усталость — постепенное ослабление и растрескивание материала под воздействием тепла — можетбыстро разрушать валуны на поверхности Диморфоса, создавая линии поверхности и изменяя физические характеристики этого типа астероидов быстрее, чем считалось ранее. Миссия DART, вероятно, стала первым наблюдением подобного явления на астероидах этого типа.
Под руководством исследователя Наоми Мердок из ISAE-SUPAERO в Тулузе (Франция) и ее коллег в работе, подготовленной студентками Жанной Биго и Полиной Ломбардо, было установлено, что несущая способность Дидимоса —способность поверхности выдерживать приложенные нагрузки — как минимум в 1000 раз ниже, чем у сухого песка на Земле или лунного грунта. Это считается важным параметром для понимания и прогнозирования реакции поверхности, в том числе для целей перемещения астероида.
Колас Робин, также из ISAE-SUPAERO, и соавторы проанализировали поверхностные валуны на Диморфосе, сравнив их с валунами на других астероидах, включая Итокаву, Рюгу и Бенну. Исследователи обнаружили, что валуны имеют схожие характеристики, что позволяет предположить, что все эти типы астероидов формировались и эволюционировали схожим образом. Команда также отметила, что вытянутая природа валунов вокруг места падения DART предполагает, что они, скорее всего, образовались в результате ударной обработки.
Эти последние находки позволяют составить более надежное представление о происхождении системы Дидимос и расширить понимание того, как формировались подобные планетарные тела. Поскольку миссия ЕКА (Европейское космическое агентство) Hera готовится вернуться к месту столкновения DART в 2026 году для дальнейшего анализа последствий первого в истории испытания планетарной защиты, данное исследование дает возможность проверить, что обнаружит Hera, и внести вклад в текущие и будущие исследовательские миссии, одновременно укрепляя потенциал планетарной защиты.
Поделитесь в вашей соцсети👇
