Шрамы астероида рассказывают истории его прошлого

Изучая следы ударов на поверхности астероида Бенну - цели миссии NASA OSIRIS-REx - группа исследователей под руководством Университета Аризоны раскрыла прошлое астероида и обнаружила, что, несмотря на то, что он образовался сотни миллионов лет назад, Бенну забрел в Окрестности Земли совсем недавно.

Исследование, опубликованное в журнале Природа, предоставляет новый ориентир для понимания эволюции астероидов, предлагает понимание плохо изученной популяции космического мусора, опасного для космических аппаратов, и расширяет понимание ученых о Солнечной системе.

Исследователи использовали изображения и лазерные измерения, сделанные во время двухлетнего этапа съемок, когда космический корабль OSIRIS-REx размером с фургон совершил орбиту вокруг Бенну и побил рекорд самого маленького космического корабля, вращавшегося вокруг небольшого тела.

Документ, представленный в день открытия заседания Отдела планетологии Американского астрономического общества 26 октября, содержит подробные сведения о первых наблюдениях и измерениях ударных кратеров на теле валуны по словам авторов, на безвоздушной поверхности планеты после полетов Аполлона на Луну 50 лет назад.

Публикация вышла всего через несколько дней после важной вехи в миссии OSIRIS-REx, проводимой НАСА в Университете Аризоны. 20 октября космический корабль успешно спустился к астероиду Бенну, чтобы захватить образец с его усыпанной валунами поверхности - впервые для НАСА. Образец теперь успешно уложен и будет возвращен на Землю для изучения в 2023 году, где он может дать ученым представление о самых ранних этапах формирования нашей Солнечной системы.

Кратеры на скалах рассказывают историю

Хотя на Землю ежедневно забрасывается более 100 тонн космического мусора, практически невозможно найти скалу, изрезанную ударами небольших объектов на высоких скоростях. Благодаря нашей атмосфере, мы можем наслаждаться любым объектом размером меньше нескольких метров как падающей звездой, вместо того чтобы бояться, что нас ударит пуля из космоса.

Однако планетные тела, лишенные такого защитного слоя, несут на себе всю тяжесть непрекращающегося космического обстрела, и у них есть шрамы, чтобы показать это. Снимки с высоким разрешением, сделанные космическим кораблем OSIRIS-REx во время его двухлетней исследовательской кампании, позволили исследователям изучить даже крошечные кратеры диаметром от сантиметра до метра на валунах Бенну.

В среднем, группа обнаружила, что валуны размером 1 метр (3 фута) или больше покрыты шрамами от одной до 60 ям, пораженных космическим мусором размером от нескольких миллиметров до десятков сантиметров.

«Я был удивлен, увидев эти особенности на поверхности Бенну», - сказал ведущий автор статьи Рональд Баллуз, научный сотрудник лаборатории Луны и планет Уаризоны и ученый из рабочей группы по разработке реголита OSIRIS-REx. «Камни рассказывают свою историю через кратеры, которые они накопили с течением времени. Мы не наблюдали ничего подобного с тех пор, как астронавты ходили по Луне».

Для Баллуза, который вырос в 1990-х годах в послевоенном Бейруте, Ливан, изображение поверхности скалы с небольшими ударными кратерами вызвало детские воспоминания о строительстве стен, изрешеченных пулевыми отверстиями, в его истерзанной войной родной стране.

«Там, где я вырос, все здания имеют пулевые отверстия, и я никогда не думал об этом», - сказал он. «Это было просто фактом из жизни. Поэтому, когда я посмотрел на изображения астероида, мне было очень любопытно, и я сразу подумал, что это, должно быть, ударные детали».

Наблюдения, проведенные Баллузом и его командой, устраняют разрыв между предыдущими исследованиями космического мусора размером более нескольких сантиметров, основанными на ударах о Луну, и исследованиями объектов размером менее нескольких миллиметров, основанными на наблюдениях за метеорами, входящими в атмосферу Земли, и ударами. на космическом корабле.

«Объекты, которые образовали кратеры на валунах Бенну, попадают в этот промежуток, о котором мы действительно мало что знаем», - сказал Баллуз, добавив, что камни в этом диапазоне размеров являются важной областью исследования, в основном потому, что они представляют опасность для космических кораблей в орбита вокруг Земли. «Удар одного из этих объектов размером от миллиметра до сантиметра на скорости 45000 миль в час может быть опасным».

Баллуз и его команда разработали метод количественной оценки прочности твердых объектов с использованием удаленных наблюдений за кратерами на поверхности валунов - математическую формулу, которая позволяет исследователям рассчитать максимальную энергию удара, которую может выдержать валун определенного размера и силы, прежде чем он станет разбился. Другими словами, распределение кратеров, обнаруженное сегодня на Бенну, содержит исторические данные о частоте, размере и скорости столкновений, которые астероид испытал на протяжении всей своей истории.

«Идея на самом деле довольно проста», - сказал Баллуз, используя здание, подвергшееся артиллерийскому обстрелу, в качестве аналогии с валунами на астероиде. «Мы спрашиваем: 'Какой самый большой кратер Вы можете сделать на этой стене, прежде чем стена разрушится?' Основываясь на наблюдениях за несколькими стенами одного размера, но с кратерами разного размера, вы можете получить некоторое представление о прочности этой стены ».

То же самое верно и для валуна на астероиде или другом безвоздушном теле, сказал Баллуз, добавив, что этот подход может быть использован на любом другом астероиде или безвоздушном теле, которые космонавты или космические корабли могут посетить в будущем.

«Если в валун ударит что-то большее, чем объект, который оставил бы гусеницу определенного размера, он просто исчезнет», - пояснил он. Другими словами, распределение по размерам валунов, сохранившихся на Бенну, служит безмолвным свидетелем его геологического прошлого.

Новичок в окрестностях Земли

Применяя эту технику к валунам размером от гальки до гаражей, исследователи смогли сделать выводы о размерах и типах ударов, которым подвергались валуны и как долго.

Авторы делают вывод, что самые большие кратеры на валунах Бенну были созданы, когда Бенну находился в поясе астероидов, где скорости столкновения ниже, чем в околоземной среде, но встречаются чаще и часто близки к пределу того, что валуны могут выдержать. С другой стороны, кратеры меньшего размера были обнаружены совсем недавно, во время пребывания Бенну в околоземном космическом пространстве, где скорости столкновения выше, но потенциально разрушающие ударные элементы встречаются гораздо реже.

Основываясь на этих расчетах, авторы определяют, что Бенну - относительный новичок в окрестностях Земли. Хотя считается, что он образовался в главном поясе астероидов более 100 миллионов лет назад, предполагается, что он был вытеснен из пояса астероидов и мигрировал на свою нынешнюю территорию только 175 миллиона лет назад. Распространяя результаты на другие околоземные объекты или ОСЗ, исследователи также предполагают, что эти объекты, вероятно, происходят от родительских тел, которые попадают в категорию астероидов, которые в основном скалистые с небольшим количеством льда или без него, а не комет, у которых больше лед, чем камень.

Хотя теоретические модели предполагают, что ошибка пояс астероидов является резервуаром для ОСЗ, никаких наблюдательных доказательств их происхождения не было, кроме метеоритов, которые упали на Землю и были собраны, сказал Баллуз. По словам Баллуза, с помощью этих данных исследователи могут проверить свои модели происхождения ОСЗ и получить представление о том, насколько сильны и надежны эти объекты - важная информация для любых потенциальных миссий, нацеленных на астероиды в будущем для исследования, добычи ресурсов или защиты. Земля от удара.

Назад

Admin

Все о космосе

Похожие новости

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

Кратеры от ударов раскрывают детали динамического выветривания поверхности Титана

СОФИЯ обнаруживает воду на залитой солнцем поверхности Луны

Вода на Луне: исследования раскрывают ее тип и изобилие, что расширяет планы исследований

Луна богаче водой, чем когда-то думали

Имя:*

E-Mail:

Отправить