В ноябре прошлого года миссия НАСА " Lucy " провела облет астероида Динкинеш, одного из астероидов Главного пояса, который она будет исследовать на пути к Юпитеру. В процессе этого космический корабль заметил маленький спутник, вращающийся вокруг более крупного астероида, который теперь называется Селам. Название спутника, эфиопское название, означающее “мир”, отдает дань уважения останкам древнего человека, получившим название “Люси” (или Динкинеш), которые были обнаружены в Эфиопии в 1974 году. Используя новые статистические расчеты, основанные на том, как два тела вращаются друг вокруг друга, исследовательская группа под руководством Корнелла подсчитала, что спутнику всего 2-3 миллиона лет.
Исследованием руководил Колби Меррилл, аспирант кафедры машиностроения и аэрокосмической инженерии Корнельского университета. К нему присоединились Алексия Кубас, исследователь с факультета астрономии Корнельского университета; Алекс Дж. Мейер, аспирант Инженерного и прикладного колледжа Калифорнийского университета в Боулдере; и Сабина Д. Радукан, научный сотрудник Бернского университета.
Меррилл также участвовал в миссии НАСА по тестированию двойного перенаправления астероидов (DART), которая столкнулась со спутником Диморфосом 26 сентября 2022 года. В рамках миссии Lucy Меррилл был удивлен, обнаружив, что Динкинеш также был двойным астероидом, когда космический корабль пролетал мимо него 1 ноября 2023 года. Они также были удивлены, узнав, что маленький спутник был “контактной двойной системой”, состоящей из двух лепестков, которые представляют собой груды щебня, которые давным-давно слиплись.
Хотя астрономы наблюдали контактные двойные системы и раньше – хорошим примером является KBO Аррокот, мимо которого космический аппарат New Horizons пролетел 1 января 2019 года, – это первый случай, когда одна из них была замечена на орбите более крупного астероида. Вместе с Кубасом они начали моделировать систему в рамках своих исследований в Корнельском университете, чтобы определить возраст спутника. Их результаты согласуются с результатами, полученными миссией Lucy на основе анализа поверхностных кратеров, более традиционного метода оценки возраста астероидов. Как сказал Меррилл в недавнем выпуске Cornell Chronicle:
“Определение возраста астероидов важно для их понимания, и этот астероид удивительно молод по сравнению с возрастом Солнечной системы, что означает, что он сформировался несколько недавно. Определение возраста этого тела может помочь нам понять популяцию в целом.”
Двойные астероиды являются предметом восхищения астрономов из-за сложной динамики, которая лежит в основе их создания. С одной стороны, на них действуют гравитационные силы, которые заставляют их быть выпуклыми и терять энергию. В то же время двойные системы также будут испытывать то, что известно как двойной эффект Ярковского–О'Кифа–Радзиевского–Пэддака (BYORP), когда воздействие солнечной радиации изменяет скорость вращения тел. В конце концов, эти силы уравновесятся.
Для своего исследования Меррил и его команда предположили, что Селам сформировался из материала, выброшенного из Динкинеша до того, как эффект BYORP замедлил его вращение. Они также предположили, что с тех пор система достигла состояния равновесия и что плотность обоих объектов сопоставима. Затем они объединили данные об астероидах, полученные миссией Lucy, чтобы рассчитать, сколько времени потребуется Селам, чтобы достичь своего нынешнего состояния. Выполнив около 1 миллиона вычислений с различными параметрами, они получили оценку среднего возраста в 3 миллиона лет, при этом наиболее вероятным результатом является 2 миллиона.
Этот новый метод дополняет предыдущие оценки возраста миссии Lucy и имеет ряд преимуществ. Как указано в их статье, этот метод может давать оценки возраста только на основе динамики астероидов и не требует снимков крупным планом, сделанных космическим аппаратом. Это также могло бы быть более точным в отношении того, где поверхности астероидов претерпели недавние изменения, и может быть применено к спутникам других известных двойных систем, на долю которых приходится 15% астероидов, сближающихся с Землей (NEAS). Сюда входят Дидимос и Диморфос, которые еще моложе.
Исследователи надеются применить свой новый метод к этой и другим двойным системам, где динамика хорошо охарактеризована, даже без близких пролетов. Сказал Кубас.:
“Используемый в сочетании с подсчетом кратеров, этот метод может помочь лучше определить возраст системы. Если мы используем два метода и они согласуются друг с другом, мы можем быть более уверены, что получаем значимый возраст, который описывает текущее состояние системы. ”
На изображении:
Пара стереоскопических изображений астероидов Динкинеш и Селам, созданных на основе данных, собранных камерой Ллорри космического корабля НАСА Lucy.
Фото: NASA / Годдард / SwRI / APL Джона Хопкинса / NOIRLab
Дополнительные материалы
