Астероид Рюгу сотрясает ударный элемент

Профессор Аракава Масахико (Высшая школа наук, Университет Кобе, Япония) и члены миссии Hayabusa2 обнаружили более 200 валунов размером от 30 см до 6 м, которые либо недавно появились, либо переместились в результате искусственного ударного кратера, созданного Small Carry-on Impactor (SCI) японского космического корабля Hayabusa2 5 апреля 2019 г. Некоторые валуны были потревожены даже в районах на расстоянии до 40 м от центра кратера. Исследователи также обнаружили, что зона сейсмического сотрясения, в которой поверхностные валуны встряхивались и сдвигались на порядок сантиметров в результате удара, простиралась примерно на 30 метров от центра кратера. Hayabusa2 извлек поверхностный образец в северной точке кратера SCI (TD2), и толщина отложений выбросов на этом участке была оценена в пределах от 10 мм до 18 см с использованием цифровой карты высот (DEM).

Эти данные о процессах восстановления поверхности реального астероида могут быть использованы в качестве эталона для численного моделирования ударов небольших тел в дополнение к искусственным ударам в будущих планетных миссиях, таких как тест НАСА по перенаправлению двойного астероида (DART). Результаты будут представлены на 52-м заседании. Заседание Отдела планетологии ААС 30 октября на заседании под названием «Астероиды: Бенну и Рюгу 2.

Целью попадания в Рюгу снаряда SCI длиной 13 см было извлечение образца подземного материала. Кроме того, это дало хорошую возможность изучить процессы обновления поверхности (шлифовки), возникающие в результате удара, происходящего о астероид с поверхностной силой тяжести 10 ^-5 силы тяжести Земли. SCI удалось сформировать Воронка от удара , который был определен как SCI кратер диаметром 145 м (Arakawa et al., 2020), а образец поверхности был извлечен на TD2 (1004 ° N, 30060 ° E). Было обнаружено, что концентрическая область центра кратера, радиус которой в четыре раза больше, чем радиус кратера, также была нарушена ударом SCI, вызвав движение валуна.

Впоследствии исследователи сравнили изображения поверхности до и после искусственного удара, чтобы изучить процессы восстановления поверхности, связанные с кратером, такие как сейсмическое сотрясение и отложение выбросов. Для этого они построили профили кратера кратера SCI, используя цифровую карту высот (DEM), состоящую из DEM до удара, вычтенной из DEM после удара. Средний профиль обода был аппроксимирован эмпирическим уравнением ч = ч _г ехр[-(r/R_rim-1)/λ_rim]и подобранные параметры h _г и l _обод составляли 0475 м и 0245 м соответственно. На основе этого профиля была рассчитана толщина бланкета выброса кратера SCI, которая оказалась меньше, чем у обычного результата для естественных кратеров, а также на основе теории образования кратеров. Однако это несоответствие было устранено путем учета эффекта валуны которые появились на изображениях после столкновения, потому что профили кромки кратера, полученные с помощью ЦМР, могут не обнаружить эти новые валуны. Согласно этому профилю кромки кратера, толщина отложений выброса в TD2 оценивается в пределах от 10 мм до 18 см.

48 валунов на изображении после удара можно было проследить до их исходных положений на изображении до удара, и было обнаружено, что валуны размером 1 м были выброшены на несколько метров за пределы кратера. Они были разделены на следующие четыре группы в соответствии с их механизмами движения: 1. поток грунта, 2. толкаемый падающим выбросом, 3. деформация поверхности, вызванная небольшим движением валуна Окамото, и 4. сейсмическое сотрясение, вызванное ударом SCI. сам. Во всех группах векторы движения этих валунов, казалось, исходили из центра кратера.

169 новых валунов размером от 30 см до 3 м были обнаружены только на снимках после удара, и они были распределены на расстоянии до ~ 40 м от центра кратера. Гистограмма количества новых валунов была изучена в каждой радиальной ширине 1 м на расстоянии 9-45 м от центра кратера, при этом максимальное количество валунов было обнаружено на расстоянии 17 м. За пределами 17 м количество валунов уменьшалось в соответствии с увеличением расстояния от центра кратера.

Для дальнейшего изучения этого вопроса была проведена оценка коэффициента корреляции между изображениями до и после удара. Было обнаружено, что область с низким коэффициентом взаимной корреляции за пределами кратера SCI имеет асимметричную структуру, которая очень похожа на область вокруг точки удара, где были отложены выбросы (Arakawa et al., 2020). На основе метода сопоставления шаблонов с использованием оценки коэффициента корреляции смещения валунов с коэффициентами взаимной корреляции выше 08 были получены с разрешением ~ 1 см. Это указывало на то, что эти смещения могли быть вызваны сейсмическими сотрясениями. Валуны сместились более чем на 3 см в районе кратера SCI. Это возмущение охватывает территорию на расстоянии до 15 м от места удара, а векторы движения расходятся от центра кратера. Нарушенные участки, которые были смещены на 10 см, все еще существуют в областях дальше 15 м от центра, однако они выглядели как участки размером в несколько метров и были распределены случайным образом. Кроме того, направление этих векторов движения в далеких областях было почти случайным, и не было четких доказательств, указывающих на радиальное направление от центра кратера.

Смещения более 3 см были обнаружены на расстоянии 15 м с вероятностью более 50% и между 15 м и 30 м с вероятностью примерно 10%. Поэтому Аракава и др. предлагают в соответствии с Matsue et al. (2020) показали, что сейсмическое сотрясение заставило большинство валунов области двигаться с максимальным ускорением, в 7 раз большим, чем сила тяжести на поверхности Рюгу (g _Ryugu ). Кроме того, они также обнаружили, что удар перемещал валуны с максимальным ускорением в пределах 7g _рюгу и 1г _рюгу примерно в 10% площади. Есть надежда, что эти результаты послужат информацией для будущего численного моделирования столкновений малых тел, а также для планетарных миссий с искусственными ударами.

Источник

Назад

Admin

Все о космосе

Похожие новости

Лед на комете, которому 45 миллиарда лет, «более пушистый, чем пена для капучино»

Гражданские астрономы переделывают астероиды на своем заднем дворе

Исследование показывает, что кометы повлияли на зарождение жизни на Земле

Звездолет SpaceX прошел статические огневые испытания с тремя двигателями раптора и наконец получил носовой обтекатель

Изучение кратеров на астероиде Бенну показывает, как долго он находится на орбите у Земли

Имя:*

E-Mail:

Отправить