20 квітня апарат Lucy здійснив близький проліт астероїда Дональдджогансон. Передані ним знімки продемонстрували світ, що зовні чимось нагадує гантелю або арахіс. Річ у тім, що Дональдджогансон складається з двох частин, з’єднаних перешийком.
Для вчених, а також усіх, хто цікавиться астрономією, така форма не є чимось принципово новим. Подібні тіла називаються контактно-подвійними й доволі поширені в Сонячній системі. З цього матеріалу ви дізнаєтеся, як вони сформувалися та про їхніх найвідоміших представників.
Як утворюються контактно-подвійні тіла
Як це часто буває в науці, існування контактно-подвійних тіл було передбачено ще до їх виявлення. У 1971 році планетолог Аллан Кук припустив, що надзвичайно витягнутий астероїд Гектор насправді є «складовим» об’єктом.
Гіпотеза отримала підтвердження наприкінці 1980-х, коли під час радарного знімкування, виконаного за допомогою телескопа Аресібо, з’ясувалося, що навколоземний астероїд Касталія, є контактно-подвійним. Відтоді астрономи виявили чимало таких тіл — причому не тільки астероїдів. Вченим також відомі контактні комети та об’єкти поясу Койпера.
Але як утворюються контактні тіла? Вважається, що вони є продуктом еволюції подвійних систем, компоненти яких мають приблизно однакові розміри (середній діаметр одного тіла не може перевершувати діаметр іншого більш ніж у 2–2,5 раза). У процесі їхнього обертання одне навколо одного відбувається поступальна дисипація енергії. Це призводить до їхнього повільного зближення і, зрештою, до зіткнення. Якщо воно відбувається на невеликій швидкості, що не перевищує кількох метрів на секунду, тіла зливаються з утворенням перешийка, що з’єднує їх.
Варто зазначити, що контактно-подвійні тіла, які швидко обертаються, є слабко пов’язаними, тому що швидкість їхнього обертання навколо центру мас приблизно відповідає першій космічній швидкості. У тому разі, якщо обертання такого об’єкта прискориться під дією якихось зовнішніх чинників, він може знову розділитися на дві самостійні частини.
Поширеність контактно-подвійних тіл
Як часто зустрічаються контактно-подвійні тіла? Судячи з усього, вони досить поширені. Так, згідно з проведеною у 2014 році оцінкою, близько 10%–15% навколоземних астероїдів діаметром понад 200 метрів є «складовими».
Однак цілком можливо, що ця цифра є заниженою. За результатами аналізу радарних даних, зібраних телескопом Аресібо, за період з 2017 до 2019 року, дослідники виявили, що 10 із 33 досліджених ним навколоземних астероїдів діаметром понад 200 метрів (тобто 30%), є контактними. І хоча розмір вибірки малий і тому не може бути статистично значущим, це вказує на те, що таких тіл навіть більше, ніж вважалося раніше.
Причому, йдеться не тільки про астероїди. Результати спостережень за об’єктами пояса Койпера свідчать, що значна їхня частина (від 10% до 50% залежно від групи), теж може бути контактними.
А дані місії Cassini свідчать, що контактними є й деякі з нерегулярних місяців Сатурна. Йдеться про невеликі тіла, які не сформувалися разом із планетою, а в якийсь момент були захоплені її гравітацією. Вони або спочатку були контактними, або зібралися з фрагментів уже на орбіті навколо Сатурна. Аналогічно, багато які з нерегулярних супутників інших планет-гігантів теж з великою часткою ймовірності є контактними.
Найвідоміші контактно-подвійні тіла
А тепер поговоримо про контактні небесні тіла, вивчені космічними апаратами з близької відстані. Почнемо з астероїдів. На сьогодні міжпланетні зонди відвідали вже чималу кількість контактних тіл. До їхнього числа, наприклад, входить астероїд Ітокава, який вивчала японська місія Хаябуса у 2005–2006 роках.
Контактним також є астероїд Таутатіс. У 2012 році його відвідав китайський зонд «Чан’е-2».
З трьох астероїдів, які за час свого польоту відвідала місія Lucy, два є контактними. Крім уже згаданого Дональдджогансона, контактним також виявився невеликий астероїд Селам, що є супутником астероїда Дінкінеш.
Багато з вивчених космічними апаратами комет теж є контактно-подвійними, наприклад, 103P/Хартлі або 19P/Бореллі. Але найвідомішою «складовою» хвостатою гостею, безумовно, є комета Чурюмова — Герасименко, детально вивчена місією Rosetta.
Контактним також виявився найдальший об’єкт Сонячної системи, відвіданий космічним апаратом. Мова про койпероїд Аррокот. У 2019 році зонд New Horizons виконав його близький проліт. З’ясувалося, що Аррокот складається з двох частин. Цікаво, що одна з них має не традиційну сферичну форму, а радше нагадує млинець. Вважається, що саме такий вигляд мали стародавні планетезималі, що дали початок усім нинішнім планетам Сонячної системи.
Це, а також мала кількість кратерів, дало вченим можливість заявити, що Аррокот є найбільш первозданним небесним тілом, дослідженим космічним апаратом. А оскільки буквально перший же койпероїд виявився контактним, то можна досить упевнено стверджувати, що такі об’єкти широко розповсюджені не тільки в навколо Землі, а й на околицях Сонячної системи.
