Как разваливается астероид: телескоп «Хаббл» запечатлел разрушение нестабильной космической скалы

Четкие снимки, полученные с помощью космического телескопа им. Хаббла, в сочетании с данными наземных обсерваторий предоставили ученым возможность исследовать редко встречающееся явление – саморазрушение нестабильного астероида Голт.

Много лет он был спокоен

Голт (Gault), астероид Главного пояса, расположенного между орбитами Марса и Юпитера, с порядковым номером 6478, был открыт в 1988 году. Этот небольшой объект неправильной формы с размерами от 4 до 9 километров имеет преимущественно силикатный, то есть каменный, состав.

Архивные изображения свидетельствуют об отсутствии какой-либо активности астероида до 2018 года. Именно тогда у Голта появился сначала один хвост, образованный обломочным материалом, а затем и второй. Анализ каждого снимка показал, что эти события произошли, соответственно, в последние дни октября и в конце декабря.

Снимки с «Хаббла» позволили ученым подробно изучить оба хвоста, а затем – и следы фрагментов, которые утрачиваются астероидом по ходу движения.

Столкновение? Нет!

Сначала ученые предположили, что выброс материала является следствием столкновения с другим подобным объектом. Однако в окрестностях Голта, вокруг его хвостов, не обнаружилось избытка пыли. Образование пылевых облаков сопровождает столкновения космических тел. Следовательно, Голт не испытывал ударного воздействия со стороны какого-либо другого астероида.

Исследователи пришли к выводу, что снимки запечатлели последовательные стадии самопроизвольного разрушения Голта. Наблюдение деталей этого процесса – большая удача для астрономов, ведь в данном случае распад астероидного тела происходит практически у них на глазах.

Его раскрутило Солнце

Голт вращается с высокой скоростью, делая один оборот за два часа. Расчеты показывают, что эта величина с учетом погрешности очень близка к критической скорости, при которой центробежные силы, разрушающие астероид, должны превышать силу тяжести, удерживающую его как целостное тело. В итоге фрагменты поверхностного материала буквально сползают с полярных областей в район экватора, откуда выбрасываются в космическое пространство.

Что послужило причиной столь быстрого вращения? Хорошо известно явление, называемое YORP-эффектом, вызываемое воздействием излучения Солнца. Суть его заключается в неравномерности величин нагрева дневной стороны и теплоотдачи с ночной стороны у малых объектов неправильной формы. Как результат этой неравномерности возникает небольшая реактивная сила, которая действует постоянно и раскручивает объект все сильнее. В конце концов, он становится нестабильным и начинает разрушаться.

Таким образом, можно сказать, что ученым посчастливилось с помощью астрономических приборов, и в том числе космической обсерватории «Хаббл», поймать момент, когда астероид вплотную подошел к критической скорости вращения и утратил стабильность.

Редкая удача

Исследователи отмечают, что им нечасто удается наблюдать события самопроизвольного распада астероида, подобные тому, что демонстрирует Голт. «Такие активные тела только недавно начали с успехом обнаруживаться при использовании новых широкоугольных телескопов, которые дают возможность обозревать обширные участки неба с хорошим разрешением, – поясняет астроном Европейской Южной обсерватории Оливье Эно. – Мы рассчитываем на то, что теперь гораздо чаще будем находить астероиды, подобные Голту».

По современным оценкам, среди приблизительно 800 тысяч астероидов Главного пояса, разрушения, вызываемые YORP-эффектом, на самом деле случаются не так уж и редко – около одного раза в год. Но вся проблема в том, что поймать эти события трудно.

Снимки, сделанные телескопом им. Хаббла, представляют особую ценность благодаря своей детальности, которая позволяет ученым в подробностях проанализировать физические свойства и характер распределения обломков, выбрасываемых с поверхности Голта. Это поможет более четко представить процессы, протекавшие на заре существования Солнечной системы.

Траектория движения астероида Голт пролегает далеко от земной орбиты, и он не представляет опасности для нашей планеты. Однако воздействию YORP-эффекта подвержены и некоторые околоземные астероиды. Поэтому изучение динамики разрушения Голта может оказаться полезным и в плане уточнения оценок потенциальной опасности нестабильных объектов, близких к Земле.