Как давно образовались двойные астероиды

Миссии NASA позволяют астрономам изучать системы «двойных астероидов». Ученых интересует, как давно образовались эти системы.

Динкинеш и Селам
Динкинеш и Селам. Источник: Википедия

Динкинеш и Селам

В Солнечной системе обращаются миллионы астероидов. И некоторые из них действительно имеют странную конфигурацию. Недавний пример одного из них был обнаружен, когда Lucy (миссия NASA к троянским астероидам) проходила мимо астероида Главного пояса под названием Динкинеш.

Он обнаружил, что у Динкинеша есть луна — и эта луна является «контактной». Теперь известный как Селам, он состоит из двух тел, прикасающихся друг к другу, но не слитых вместе. О том, как и когда могла образоваться такая неожиданная система, говорится в новой статье Колби Меррилла, аспиранта Корнельского университета, и соавторов из Университета Колорадо и Бернского университета. Она опубликована в журнале Astronomy&Astrophysics.

В статье рассматривается, в частности, вопрос о том, когда могла сформироваться система, и делается это с помощью моделирования. Теория образования астероидов называется бинарным эффектом Ярковского — О’Кифа — Радиевского — Педдака, который, поскольку никто не хочет произносить полное название, сокращается до аббревиатуры BYORP. Эта модель объясняет, как вообще возникают двойные астероидные системы.

Как образуются двойные астероиды?

По сути, астероид ускоряет свое вращение через радиационное давление. В конце концов, благодаря этим силам вращения, он достигает точки, когда его гравитация больше не способна удерживать весь его материал на поверхности, и часть этого материала выбрасывается в космос, превращаясь в луну для чуть большего астероида.

Селам действительно имеет две самые широкие точки, поскольку он имеет форму, которую технически называют билобатом, но чаще называют формой гантели. Частично это может быть связано с другой силой, влияющей на формирование астероидов, — приливами.

Традиционно люди думают, что приливы вызваны движением Луны вокруг Земли. Однако они также могут возникать на внутренней поверхности астероидов, когда на маленькое тело действует сила притяжения еще находящегося рядом меньшего тела. Например, Селам вызывает приливы на Динкинеше, и понимание того, как они развивались вместе, требует знаний того, как действуют эти силы.

Определение возраста контактного двойного астероида

Моделирование как приливных сил, так и процесса ускорения BYROP, является сложным с математической точки зрения. Особенно потому, что входные данные для уравнений, используемых для их моделирования, содержат много неопределенностей. К счастью, существует метод, который может помочь с этим.

Метод Монте-Карло использует статистику, чтобы найти правильный ответ, варьируя входящие данные в уравнениях и случайным образом выбирая результаты. Авторы применили его, чтобы определить, как долго система Динкинеш / Селам находилась на орбите друг вокруг друга, используя такие входные данные, как размеры и орбитальные скорости каждого из объектов. Оказалось: от 1 до 10 млн лет — не очень долго в общей схеме эволюции Солнечной системы.

Учитывая, что двойные системы составляют не менее 15% околоземных астероидов, а контактные бинарные — от 14% до 30% малых тел, размер которых все еще превышает 200 м, их изучение может оказаться плодотворным для понимания того, как формируются астероиды в целом.

Как отмечается в статье, необходима дальнейшая работа, особенно анализ кратеров, имеющихся в Селаме, который мог бы предоставить альтернативный взгляд на его возраст. Учитывая, что мы случайно открыли эту двойную систему в ноябре 2023 года, эти данные, а также многое другое от миссии Lucy, несомненно, появятся в скором времени.

По материалам phys.org