Австралійські та японські вчені дійшли висновку, що астероїди типу «купа щебеню» принаймні вдесятеро більш живучі за своїх монолітних родичів. На це вказав аналіз зразків астероїда 25143 Ітокава, вік якого науковці оцінили в понад 4,2 мільярда років. Вони сподіваються, що їхня робота допоможе краще продумати стратегії із захисту Землі від астероїдної загрози. Дослідження опубліковане у журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Зображення 25143 Ітокава, отримане за допомогою станції «Хаябуса» під час зближення у 2005. JAXA
Що за купи щебеню?
«Купами щебеню» називають астероїди діаметрами від 200 метрів до 10 кілометрів, що складаються з повторно зліплених гравітацією фрагментів більших астероїдів, які зруйнувалися, наприклад, внаслідок зіткнення. І якщо їхні монолітні аналоги, за оцінками, існують приблизно кількасот мільйонів років, руйнуючись через термічний вплив, викиди летких речовин через дегідратацію або удари мікрометеороїдів, то оцінок довговічності астероїдів типу «купа щебеню» досі немає.
При цьому «купи щебеню» вважаються більш поширеним типом астероїдів. Тому у своїй роботі дослідники з Австралії та Японії вирішили дослідити це питання, оцінивши вік одного з таких об'єктів — астероїда 25143 Ітокава.
Як дізналися вік астероїда?
Для свого дослідження вчені взяли три зразки з 25143 Ітокава, який на Землю доставив апарат «Хаябуса». Їх вивчали зокрема за допомогою сканувальної електронної мікроскопії, електронного мікрозондового аналізу та часопролітної мас-спектрометрії вторинних іонів. Так науковці змогли оцінити вік частинок за співвідношенням ізотопів аргону, а також час, який частинки піддавалися впливу ударних і теплових подій.
Як показав аналіз, досліджені частинки знаходилися глибоко у монолітному батьківському тілі, що згодом утворило 25143 Ітокава. Це захистило зразки від прямого удару, однак на них вплинув ударний тиск у близько 5-15 гігапаскалів. Моделюючи еволюцію частинок, вчені дійшли висновку, що на них вплинула ударна подія близько 4,2 мільярда років тому, яка і утворила 25143 Ітокава.
Кристалографія досліджуваних зразків астероїда. Fred Jourdan et al. / PNAS, 2022
Попри те, що оцінити початкові розміри 25143 Ітокава неможливо, навіть якщо астероїд протягом свого існування втратив до 90 відсотків початкового об'єму, дослідження свідчить, що сформувавшись, астероїд типу «купа щебеню» може існувати протягом мільярдів років, не будучи повністю зруйнованим. При цьому тривалість існування монолітного астероїда діаметром в кілометр оцінюється у 440 мільйонів років.
Чому купи щебеню такі живучі?
На думку авторів дослідження, така живучість «куп щебеню» пояснюється амортизувальним характером їхньої будови: такі астероїди надзвичайно пористі, тож більшу частину енергії від ударної події поглинатимуть порожнечі всередині. Моделювання дослідників показало, що необхідна кількість енергії для руйнування астероїда типу «купа щебеню» вчетверо більша, ніж цей параметр для монолітних.
Результати роботи вчених знадобляться для розробки стратегій захисту Землі від астероїдної загрози. Як, наприклад, місія DART, у ході якої астероїд Діморф — також «купа щебеню» — змінив свою орбіту через таран.
Космічні купи щебеню
👪До «куп щебеню» належить і астероїд Рюгу. З нього апарат «Хаябуса-2» також доставив на Землю зразки, а за допомогою його фото астрономи навіть визначили «батьків» Рюгу
🪨 До «куп щебеню» відносять також астероїд Психея, до якої NASA запланувала відправити станцію Psyche
☁️А знімки апарата OSIRIS-REx викрили пухкість поверхні астероїда Бенну, що також є «купою щебеню»