Авторство зображення: Johns Hopkins APL/Olivier Barnouin
Вивчаючи дані, зібрані під час місії NASA DART (Double Asteroid Redirection Test), яка у 2022 році відправила космічний корабель для навмисного зіткнення з астероїдом-місяцем Dimorphos, наукова група місії виявила нову інформацію про походження цільової подвійної системи астероїдів і чому Космічний корабель DART настільки ефективно зміщував орбіту Діморфоса.
У п’яти нещодавно опублікованих статтях у журналі Nature Communications команда досліджувала геологію подвійної астероїдної системи , що включає місячний астероїд Dimorphos і материнський астероїд Didymos, щоб охарактеризувати його походження та еволюцію та обмежити його фізичні характеристики.
«Ці відкриття дають нам нове уявлення про те, як астероїди можуть змінюватися з часом», — сказав Томас Статлер, провідний науковий співробітник відділу малих тіл Сонячної системи в штаб-квартирі NASA у Вашингтоні. «Це важливо не тільки для розуміння навколоземних об’єктів, які є центром захисту планети, але також для нашої здатності читати історію нашої Сонячної системи з цих залишків формування планет. Це лише частина багатства нових знань, які ми отримали від DART».
Олів’є Барнуен і Рональд-Луї Баллуз з Лабораторії прикладної фізики Джона Хопкінса (APL) у Лорелі, штат Меріленд, очолювали статтю, у якій проаналізовано геологію обох астероїдів і зроблено висновки щодо матеріалів їх поверхні та внутрішніх властивостей. На зображеннях, зроблених DART і супроводжуваним LICIACube cubesat, наданим Італійським космічним агентством (ASI), команда спостерігала топографію меншого астероїда Діморфос, на якому були валуни різного розміру. Для порівняння, більший астероїд Дідімос був гладкішим на низьких висотах, хоча скелястим на більших висотах, з більшою кількістю кратерів, ніж Діморфос. Автори зробили висновок, що Dimorphos, ймовірно, відокремився від Didymos у результаті великої масової події.
Існують природні процеси, які можуть пришвидшити обертання невеликих астероїдів, і з’являється все більше доказів того, що ці процеси можуть бути відповідальними за зміну форми цих тіл або навіть за примусове відтворення матеріалу з їх поверхні.
Аналіз показав, що як Didymos, так і Dimorphos мають слабкі поверхневі характеристики, що змусило команду припустити, що Didymos має вік поверхні в 40-130 разів старший, ніж Dimorphos, причому перший оцінюється в 12,5 мільйонів років, а останній менше 300 000 років. Низька міцність поверхні Dimorphos, ймовірно, сприяла значному впливу DART на його орбіту .
«Зображення та дані, зібрані DART у системі Didymos, надали унікальну можливість крупним планом геологічного огляду подвійної системи навколоземного астероїда», — сказав Барнуен. «Одних лише цих зображень ми змогли отримати багато інформації про геофізичні властивості Дідімоса та Діморфоса та розширити наше розуміння формування цих двох астероїдів. Ми також краще розуміємо, чому DART був таким ефективним у переміщенні Dimorphos».
Мауріціо Пайола з Національного інституту астрофізики (INAF) у Римі та його співавтори очолювали статтю, у якій порівнювали форми та розміри різних валунів та їх розподіл на поверхні двох астероїдів. Вони визначили фізичні характеристики Dimorphos, які вказують на те, що він утворився поетапно, ймовірно, з матеріалу, успадкованого від свого батьківського астероїда Didymos. Цей висновок підтверджує переважаючу теорію про те, що деякі подвійні астероїдні системи виникають із залишків більшого основного астероїда, що накопичуються в новому астероїдному супутнику.
Еліс Лукетті, також з INAF, та її колеги виявили, що теплова втома — поступове ослаблення та розтріскування матеріалу, спричинене нагріванням — може швидко руйнувати валуни на поверхні Dimorphos, створюючи лінії на поверхні та змінюючи фізичні характеристики цього типу астероїдів. швидше, ніж вважалося раніше. Місія DART була, ймовірно, першим спостереженням такого явища на цьому типі астероїдів.
Під керівництвом дослідниці Наомі Мердок з ISAE-SUPAERO в Тулузі, Франція, та її колег дослідник Жанни Біго та Полін Ломбардо встановив, що несуча здатність Didymos — здатність поверхні витримувати прикладені навантаження — принаймні в 1000 разів нижча за цю. сухого піску на Землі або місячного ґрунту. Це вважається важливим параметром для розуміння та прогнозування реакції поверхні, в тому числі для цілей зміщення астероїда.
Колас Робін, також з ISAE-SUPAERO, і співавтори проаналізували поверхневі валуни на Dimorphos, порівнюючи їх з каменями на інших астероїдах із купами уламків, включаючи Ітокаву , Рюгу та Бенну . Дослідники виявили, що валуни мають схожі характеристики, що свідчить про те, що всі ці типи астероїдів формувалися та еволюціонували подібним чином. Команда також зазначила, що витягнутий характер валунів навколо місця зіткнення DART означає, що вони, ймовірно, утворилися в результаті обробки ударів.
Ці останні відкриття формують більш надійний огляд походження системи Didymos і додають розуміння того, як утворювалися такі планетарні тіла. Оскільки місія ЄКА (Європейського космічного агентства) Hera готується повторно відвідати місце зіткнення DART у 2026 році для подальшого аналізу наслідків першого в історії випробування планетарного захисту, це дослідження передбачає серію тестів для того, що Гера знайде, і сприяє поточним і майбутнім дослідженням. місій, одночасно зміцнюючи потенціал планетарного захисту.
Johns Hopkins APL керувала місією DART для Координаційного офісу планетарної оборони НАСА як проекту Офісу програми планетних місій агентства. NASA забезпечило підтримку місії з кількох центрів, включаючи Лабораторію реактивного руху в Південній Каліфорнії, Центр космічних польотів Годдарда в Грінбелті, Меріленд, Космічний центр Джонсона в Х’юстоні, Дослідницький центр Гленна в Клівленді та Дослідницький центр Ленглі в Гемптоні, Вірджинія.
Для отримання додаткової інформації про місію DART:
https://science.nasa.gov/planetary-defense-dart