В недавнем исследовании ученых из Физического института Бернского университета были представлены новые данные о формировании и развитии астероидов.
Два года назад на астероиде Рюгу космическим кораблем «Хаябуса-2» был проведен ударный эксперимент, в результате которого образовался неожиданно большой кратер. Образцы были собраны в ходе этой миссии, целью которой было изучение истории астероида, и возвращены на Землю для лабораторного анализа.
В рамках этой миссии д-р Мартин Юци и д-р Сабина Радукан из Физического института Бернского университета, Департамента космических исследований и планетологии (WP), использовали моделирование, чтобы получить новое представление об эксперименте относительно образования астероидов.
Изучение, ‘Ограничение свойств поверхности астероида (162173) Рюгу на основе численного моделирования эксперимента по удару миссии Хаябуса-2,» опубликовано в Связь с природой.
Развитие кратеров помогает датировать астероиды
Во время космической миссии Хаябуса-2 по поверхности астероида Рюгу был запущен небольшой переносной ударный элемент, чтобы прояснить его характеристики.
«Воронка от удара оказалась намного больше, чем ожидалось. Поэтому мы попытались воспроизвести результаты удара по Рюгу с помощью моделирования, чтобы выяснить, какие характеристики должен иметь материал на поверхности астероида», — пояснил Ютци.
Несколько факторов влияют на характер и размер ударного кратера на астероиде. Во-первых, конкретные характеристики снаряда, во-вторых, характеристики астероида, такие как его сила и гравитация.
«Размер и характер кратера, образовавшегося в результате удара, могут привести к прямой диагностике характеристик материала и приповерхностной структуры астероида», — заявил Ютци.
Из-за этого изучение процесса образования кратеров имеет важное значение для понимания геологического и геофизического развития астероидов.
«До сих пор способ образования кратеров при низкой гравитации в значительной степени оставался неизученным. Это связано с тем, что условия удара нельзя смоделировать в лабораторных экспериментах на Земле», — пояснил Радукан, который руководит проектом вместе с Ютци.
Исследователи показали, что астероид, вероятно, имел очень рыхлую внутреннюю структуру, удерживаемую вместе только очень небольшими силами сцепления и гравитационными взаимодействиями.
«Исходя из этих условий, мы можем использовать наше численное моделирование, чтобы воспроизвести результат удара по Рюгу», — сказал Радукан.
Соотношения между характеристиками снарядов и размером кратера, полученные из результатов, указывают на то, что поверхности малых астероидов должны быть очень молодыми.
«Наши результаты также показывают, что низкая сплоченность может оказать существенное влияние на образование кратеров. На Рюгу есть различные геологические единицы поверхности, которые имеют разный возраст. Это может быть связано с влиянием сплоченности», — добавил Ютци.
Важные выводы для DART
Исследование будет иметь решающее значение для ДАРТ-миссия NASA, в котором ученые также принимают участие. DART — это первое в мире испытание полной планетарной защиты от возможного столкновения с Землей астероидов. В сентябре 2022 года космический зонд врезался в астероид Димофос, чтобы отклонить астероид от его орбиты в рамках миссии.
«Результаты моделирования воздействия на Рюгу также помогают анализировать результаты миссии DART», — пояснил Ютци.
«Мы работаем над применением недавно разработанных моделей к DART, чтобы получить представление о характеристиках Dimorphos. Наши первоначальные симуляции выглядят очень многообещающе», — добавил Радукан.
