Вчені продовжують вивчати астероїд, який два роки тому протаранили. Розповідаємо головне з п'яти нових відкриттів

Два роки тому пара астероїдів-двійнят Діморф і Дідим стали об’єктами експерименту астрономів щодо можливості переспрямовувати астероїди в космосі. Тоді у Діморфа втаранився 550-кілограмовий зонд DART. Це був перший в історії таран астероїда, який довів, що таким чином можна змінювати траєкторію астероїдів та захищати від них Землю — хоча, звісно, ці два астероїди людству ніяк не загрожували. Утім, цим успіх місії DART не обмежився, адже поки зонд летів до астероїдів, а потім і таранив один з них, він збирав дані — надзвичайно цінні, оскільки дотепер місій на астероїди в історії астрономії було не так багато.

Астрономи досі продовжують аналізувати спостереження DART, й нещодавно опублікували у журналі Nature Communications цілих п'ять нових досліджень, присвячених Діморфу і Дідиму. У них науковці діляться відкриттями щодо особливостей поверхні астероїдів, їхнього віку і походження, та навіть підраховують кількість каміння на поверхні. Переповідаємо найголовніше, що вдалося дізнатися про цю космічну пару.

Дідим і Діморф (ближче) переД тараном DART. NASA

Діморф виявився молодшим з двійнят

Діморфа і Дідима недарма називають двійнятами — ще наземні спостереження дозволили припустити, що обидва астероїди утворені з одного матеріалу. Вважалося, що астероїди раніше були єдиним тілом, яке з часом під час обертання розпалося на два. І перша стаття, яка висвітлює нове дослідження планетологів Університету Джонса Гопкінса, не лише підтвердила цю гіпотезу, але і розв'язала типову суперечку між двійнятами — хто старший.

Аналізуючи дані DART, а також супутника LICIACube, що спостерігав за тараном поруч, науковці змогли оцінити вік астероїдів за кратерами на них. Так з'ясувалося, що Дідим утворився 12,5 мільйона років тому, тоді як Діморф — всього 0,09–0,3 мільйона років тому. Як вважають дослідники, швидке обертання Дідима у минулому змусило його втратити частину речовини. Найдрібніші уламки відлетіли геть, тоді як більші лишилися поруч й з часом сформувалися у ще один астероїд.

Дідима назвали крихкішим, ніж пісок

Науковцям Тулузького університету вперше вдалося оцінити, наскільки сильне навантаження може витримати Дідим — він виявився не надто міцним астероїдом. Аналізуючи знімки DART, дослідники знайшли на поверхні Дідима жолоби, що утворилися від перекочування чи ковзання валунів. Вимірюючи довжину та ширину цих слідів, а також враховуючи прискорення вільного падіння на астероїді, астрономи змогли вирахувати, що кожен квадратний метр його поверхні може витримувати лише близько 70 ньютонів сили, перш ніж відбудеться загальне зсувне руйнування. Для порівняння, це в тисячу разів менше ніж міцність сухого піску на Землі або реголіту на Місяці. Дотепер подібні дослідження проводили лише на Місяці, але такі дані щодо астероїдів допоможуть краще прогнозувати їхню поведінку.

15 слідів від руху валунів, які зареєстрували на Дідимі. J.Bigot and P. Lombardo (ISAE-SUPAERO)

На Діморфі знайшли втому від змін дня і ночі

За знімками, які зробив DART, команда дослідників з університетів Італії і США, нарахували на валунах з поверхні Діморфа 54 тріщини, утворені через перепади температури під час зміни дня і ночі на астероїді — цей процес називають термічною втомою. Більшість валунів мали по одній чи по дві тріщини, але найбільший зі знайдених — довжиною у майже сім метрів — мав одразу шість тріщин на поверхні.

Оскільки всі тріщини були направлені на північ, науковці зробили висновок, що вони утворилися саме через циклічні зміни температури. Причому доволі швидко — вік тріщин оцінили десь у сотню тисяч років. Звісно, Діморф не є єдиним астероїдом, що потерпає від спеки вдень і холоду вночі, але він став першим астероїдом S-типу, на якому виявили термічну втому.

Тріщини на валунах Діморфа, які свідчать про термічну втому. Olivier Barnouin et al. / Nature Communications, 2024

Дідим підкинув Діморфу каміння

Забирати речовину у Дідима Діморф після народження не припинив, як свідчить дослідження науковців з Обсерваторії Падуї. Вони змогли порахувати, що на Діморфі знаходиться 4 734 валуна, тоді як на Дідимі — 169. І оскільки більшість валунів на Діморфі знаходяться ближче до півночі, астрономи вважають, що вони потрапили на нього з Дідима. Це пояснює, чому на Дідимі майже немає валунів в екваторіальній зоні, а також те, що валуни Діморфа набагато менші у розмірах.

Загалом же підрахунки каміння виявили, що Дідим і Діморф є найбагатшими на валуни астероїдами. Зокрема щільність їхнього розташування на поверхні значно більша, ніж, наприклад, на астероїдах Бенну та Рюгу. Як вважають астрономи, це пов'язано з тим, що Дідим і Діморф досі переживають зміни на своїй поверхні, не враховуючи події тарана. Імовірно, валуни на астероїдах розколюються на менші через удари метеоритів, температурні коливання чи гравітаційний вплив один на одного.

Що Дідим і Діморф розповіли про інші астероїди

Також можливість порахувати каміння на Дідимі і Діморфі, яку надав зонд DART, дозволила астрономам краще зрозуміти особливості астероїдів типу «купа щебеню» — найпоширенішого типу астероїдів. Їх так називають тому, що вони складаються не з монолітної породи, а з повторно зліплених гравітацією фрагментів більших астероїдів, які зруйнувалися, наприклад, внаслідок зіткнення. І дослідження астрономів Тулузького університету показало, що між такими астероїдами багато спільного.

Науковці дослідили валуни на чотирьох різних, на перший погляд, астероїдах — Діморфі, 25143 Ітокава, Рюгу і Бенну. Всі вони мають різні параметри, а також спектральні властивості, які вказують на неоднаковий хімічний склад. При цьому виявилося, що валуни на всіх цих астероїдах схожі — однаково округлі й міцні, що свідчить про спільний механізм їхнього формування і схожий еволюційний шлях. Ці дані дозволяють тепер розрахувати, наприклад, наслідки тарана і для цих астероїдів. А загалом підказують, яким було їхнє минуле, навіть без необхідності прямо проводити оцінки їхніх поверхонь.

Каміння на поверхні Діморфа, Ітокави, Рюгу і Бенну, де кольорами позначили схожі. A. Duchene and C. Robin (ISAE-SUPAERO)

Що буде із астероїдами далі?

На цьому історія досліджень Дідима й Діморфа, звісно, не завершується. Астрономи вже чекають запуску європейської місії Hera, яка також полетить на Діморф. Зокрема вона розмістить на ньому гравіметр, що стане першим пристроєм для прямого вимірювання сили тяжіння на поверхні астероїда. Це допоможе науковцям перевірити свої висновки щодо астероїдів й спланувати інші місії на ці тіла.