Примерно 15% астероидов, проходящих вблизи Земли, не одиноки – у них есть спутник меньшего размера. Такие пары, известные как двойные астероидные системы, оказались гораздо более динамичными, чем считалось ранее. Новое исследование, проведенное командой под руководством Университета Мэриленда, показало, что эти космические тела могут обмениваться камнями и пылью в результате медленных, мягких столкновений, которые постепенно изменяют их поверхность на протяжении миллионов лет.
Открытие было сделано благодаря детальному анализу изображений, полученных космическим аппаратом NASA DART в 2022 году за мгновения до его запланированного столкновения с астероидом Диморфом, спутником более крупного астероида Дидима. На снимках ученые заметили яркие веерообразные полосы на поверхности Диморфа. Эти следы стали первым прямым визуальным доказательством того, что вещество может естественным образом перемещаться от одного астероида к другому. Результаты исследования, опубликованные в журнале «The Planetary Science Journal», могут помочь лучше понять астероиды, которые однажды могут угрожать Земле.
Эти наблюдения также впервые визуально подтвердили процесс, известный как YORP–эффект. Согласно этой теории, солнечный свет постепенно ускоряет вращение небольших астероидов. По мере увеличения скорости вращения рыхлый материал может срываться с поверхности и иногда образовывать небольшой спутник. Вероятно, именно это и произошло в системе Дидима, где обломки, сорвавшиеся с него, позже приземлились на Диморфа, оставив те самые следы, которые ученые назвали «космическими снежками».
Обнаружение этих полос потребовало месяцев кропотливой работы. На исходных снимках DART они были практически невидимы. Исследователи разработали специальные методы для удаления теней от валунов и световых артефактов с фотографий. Только после этой цифровой «очистки» проявились тонкие узоры. По словам ведущего автора Джессики Саншайн, сначала команда подумала, что проблема в камере или в обработке изображений, но затем поняла, что узоры соответствуют низкоскоростным ударам.
Дополнительные расчеты показали, что обломки покидали Дидим со скоростью всего около 30 сантиметров в секунду – медленнее, чем шагает человек. «Это объясняет характерные веерообразные следы, – отмечает Саншайн. – Вместо того чтобы образовать кратер, эти медленные столкновения создают отложения». Чтобы проверить свою гипотезу, ученые провели лабораторные эксперименты, бросая шарики в песок с разбросанными камнями. Высокоскоростные камеры зафиксировали, как валуны блокируют часть частиц, создавая лучевые узоры, очень похожие на те, что наблюдались на Диморфе.
Миссия Европейского космического агентства Hera, которая должна достичь системы Дидима в декабре 2026 года, сможет дать новые ответы. Ученые надеются выяснить, сохранились ли эти полосы после удара DART, и не образовались ли новые в результате столкновения. Новые данные имеют решающее значение для нашего понимания астероидов и того, как они развиваются, что в конечном итоге поможет усовершенствовать наши модели и меры планетарной защиты.
