Хаббл заснял камни, вылетающие из астероида Диморфос

Воздействие миссии DART 2022 года потрясло поверхность астероида.

Извини Цыпленок, небо не падает — по крайней мере, пока.

Удары астероидов представляют реальную опасность столкновения с Землей. Ученые подсчитали, что 65 миллионов лет назад астероид диаметром несколько миль врезался в Землю и уничтожил динозавров, среди других форм жизни, в результате массового вымирания. В отличие от динозавров, человечество может избежать этой участи, если начнет практиковаться в том, как пустить под откос приближающийся к Земле астероид.

Это сложнее, чем показано в таких научно-фантастических фильмах, как Deep Impact. Планетологам сначала нужно выяснить, как группировать астероиды. Летят кучи рыхло слипшихся камней или что-то более существенное? Эта информация поможет разработать стратегии успешного отражения угрожающего астероида.

как первый шаг, НАСА Он провел эксперимент, чтобы разбить астероид, чтобы увидеть, насколько он расстроен. 26 сентября 2022 года произошло столкновение космического корабля DART (Double Asteroid Redirection Test) с астероидом Диморфос. Космический телескоп Хаббл Продолжайте следить за последствиями космического столкновения. Неожиданностью является обнаружение нескольких десятков камней, которые были подняты с астероида после обрушения. На изображениях Хаббла они выглядят как рой пчел, очень медленно удаляющийся от астероида. Это может означать, что столкновение с астероидом, приближающимся к Земле, может отправить угрожающую группу камней, направляющуюся в нашем направлении.

Изображение астероида Диморфос со стрелками компаса и рулетки и цветовой шкалой для справки.
Северная и восточная стрелки компаса показывают направление изображения в небе. Обратите внимание, что соотношение между севером и востоком в небе (если смотреть снизу) перевернуто относительно стрелок направления на карте Земли (если смотреть сверху).
Яркий белый объект в левом нижнем углу — это Диморфос. У него голубоватый пылевой хвост, который тянется по диагонали вправо вверх. Группа синих точек (отмеченных белыми кружками) окружает астероид. Это камни, которые были разрушены астероидом, когда 26 сентября 2022 года НАСА намеренно врезало полутонный космический корабль DART в астероид, чтобы проверить, что может потребоваться, чтобы отклонить некоторые будущие астероиды от столкновения с Землей. Хаббл сфотографировал горные породы в замедленном режиме с помощью широкоугольной камеры 3 в декабре 2022 года. Цвет получен в результате присвоения синего оттенка монохромному (оттенкам серого) изображению.
Авторы и права: НАСА, ЕКА, Дэвид Джуэтт (UCLA) и Алисса Паган (STScI)

Знаменитая рок-песня 1954 года «Shake, Rattle and Roll» могла бы стать музыкальной темой для недавних открытий космического телескопа Хаббл о том, что происходит с астероидом Диморфос после эксперимента НАСА DART (Double Asteroid Redirection Test). DART намеренно столкнулся с Диморфосом 26 сентября 2022 года, слегка изменив траекторию его орбиты вокруг более крупного астероида Дидимос.

Астрономы, использующие необычайную чувствительность «Хаббла», обнаружили рой камней, которые, вероятно, сотрясались от астероида, когда НАСА преднамеренно протаранило полутонный космический корабль DART в Диморфос на скорости почти 14 000 миль в час.

Размер 37 камней со свободной оболочкой варьируется от трех футов до 22 футов в ширину, согласно фотометрии Хаббла. Они удаляются от астероида со скоростью чуть более полумили в час — примерно со скоростью ходьбы гигантской черепахи. Общая масса в этих обнаруженных породах составляет около 0,1% массы диморфоса.

Это последнее полное изображение астероида Диморфос, сделанное космическим аппаратом NASA DART (Double Asteroid Reorientation Test) за две секунды до удара. Камера разведки Didymus и камера оптической навигации астероида (DRACO) на борту зафиксировали участок астероида шириной 100 футов. Космический корабль DART транслировал эти изображения с камеры DRACO обратно на Землю в режиме реального времени, приближаясь к астероиду. DART успешно поразил цель 26 сентября 2022 года. Фото: NASA, APL.

«Это захватывающее наблюдение — намного лучше, чем я ожидал. Мы видим облако камней, уносящих массу и энергию от цели удара. Количество, размеры и формы камней соответствуют падению с поверхности Диморфоса из-за удара», — сказал Дэвид Джуэтт из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, планетолог, который использовал Хаббл для отслеживания изменений в астероиде во время и после удара дротика. Камни — одни из самых слабых объектов, когда-либо сфотографированных в нашей Солнечной системе. «

Джуэтт говорит, что это открывает новое измерение для изучения эффектов эксперимента DART. Европейское космическое агентствоПредстоящий космический корабль HERA, который достигнет двойного астероида в конце 2026 года. HERA проведет подробный обзор целевого астероида после столкновения. «Облако камней все равно рассеется, когда прибудет Гера», — сказал Джуэтт. «Это похоже на очень медленно расширяющийся рой пчел, который в конечном итоге рассеется по орбите бинарной пары вокруг Солнца».

На этой иллюстрации изображен космический корабль НАСА для испытания двойного перенаправления астероидов (DART) перед столкновением в системе бинарных астероидов Didymos. Изображение предоставлено: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben.

Вполне вероятно, что камни не были расколоты от небольшого астероида, вызванного столкновением. Они уже были разбросаны по поверхности астероида, как видно на последнем изображении крупным планом, сделанном космическим кораблем DART всего за две секунды до столкновения, когда он находился всего в семи милях от поверхности.

По оценкам Джуэтта, удар потряс 2% камней на поверхности астероида. Он говорит, что наблюдения за камнями, сделанные Хабблом, также дают оценку размера ударного кратера DART. «Можно было бы выкопать камень из круга шириной около 160 футов (ширина футбольного поля) на поверхности Диморфоса», — сказал он. В конечном итоге Гера определила фактический размер отверстия.

Давным-давно Диморфос мог образоваться из материи, выброшенной в космос более крупным астероидом Дидим. Родительское тело могло вращаться слишком быстро или оно могло потерять материал из-за легкого столкновения с другим телом, среди прочих сценариев. Выброшенный материал сформировал кольцо, которое под действием силы тяжести слилось в диморфозу. Это превратило бы его в летящую груду каменных обломков, свободно удерживаемых относительно слабым притяжением. Поэтому внутренняя часть, вероятно, не твердая, а имеет структуру, очень похожую на гроздь винограда.

Неясно, как камни были подняты с поверхности астероида. Это может быть часть шлейфа выброса, полученного Хабблом и другими обсерваториями. Или сейсмическая волна от удара могла вибрировать через астероид — как удар молотком по колоколу — в результате чего поверхностные обломки потеряли вибрацию.

«Если мы будем следить за камнями в будущих наблюдениях Хаббла, у нас может быть достаточно данных, чтобы точно определить следы камней. И тогда мы увидим, в каких направлениях они были запущены с поверхности», — сказал Джуэтт.

Команды DART и LICIACube (легкий итальянский CubeSat для визуализации астероидов) также изучили камни, обнаруженные на изображениях, сделанных камерой LICIACube LUKE (LICIACube Unit Key Explorer) в течение нескольких минут сразу после кинетического удара DART.

Космический телескоп Хаббла — это международный проект сотрудничества между НАСА и Европейским космическим агентством. Телескоп управляется Центром космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. Научный институт космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд, проводит научные операции Хаббла и Уэбба. STScI управляется для НАСА Ассоциацией университетов для исследований в области астрономии в Вашингтоне, округ Колумбия.