20 апреля аппарат Lucy совершил близкий пролет астероида Дональдджохансон. Переданные им снимки продемонстрировали мир, внешне чем-то напоминающий гантелю или арахис. Дело в том, что Дональдджохансон состоит из двух частей, соединенных перешейком.
Для ученых, а также всех, кто интересуется астрономией, такая форма не является чем-то принципиально новым. Подобные тела называются контактно-двойными и довольно распространены в Солнечной системы. Из этого материала вы узнаете, как они сформировались и об их наиболее известных представителях.
Как образуются контактно-двойные тела
Как это часто бывает в науке, существование контактно-двойных тел было предсказано еще до их обнаружения. В 1971 году планетолог Аллан Кук предположил, что чрезвычайно вытянутый астероид Гектор на самом деле является «составным» объектом.
Гипотеза получила подтверждение в конце 1980-х, когда в ходе радарной съемки, выполненной при помощи телескопа Аресибо, выяснилось, что околоземный астероид Касталия, является контактно-двойным. С тех пор астрономы обнаружили немало таких тел — причем не только астероидов. Ученым также известны контактные кометы и объекты пояса Койпера.
Но как образуются контактные тела? Считается, что они являются продуктом эволюции двойных систем, компоненты которых имеют приблизительно одинаковые размеры (средний диаметр одного тела не может превосходить диаметр другого более чем в 2–2,5 раза). В процессе их обращения друг вокруг друга происходит поступательная диссипация энергии. Это приводит к их медленному сближению и, в конечном итоге, к столкновению. Если оно происходит на небольшой скорости, не превышающей пары метров в секунду, тела сливаются воедино с образованием соединяющего их перешейка.
Стоит отметить, что быстровращающиеся контактно-двойные тела являются слабосвязанными, потому как скорость их обращения вокруг центра масс примерно соответствует первой космической скорости. В том случае, если вращение такого объекта ускорится под действием каких-то внешних факторов, он может вновь разделиться на две самостоятельные части.
Распространенность контактно-двойных тел
Как часто встречаются контактно-двойные тела? Судя по всему, они довольно распространены. Так, согласно проведенной в 2014 году оценке, порядка 10%–15% околоземных астероидов диаметром свыше 200 метров являются «составными».
Однако вполне возможно, что эта цифра является заниженной. По результатам анализа радарных данных, собранных телескопом Аресибо, за период с 2017 по 2019 год, исследователи обнаружили, что 10 из 33 изученных им околоземных астероидов диаметром свыше 200 метров (т. е. 30%), являются контактными. И хотя размер выборки мал и поэтому не может являться статистически значимым, это указывает на то, что таких тел даже больше, чем считалось ранее.
Причем, речь идет не только об астероидах. Результаты наблюдений за объектами пояса Койпера свидетельствуют, что значительная их часть (от 10% до 50% в зависимости от группы), тоже может являться контактными.
А данные миссии Cassini говорят, что контактными являются и некоторые из нерегулярных лун Сатурна. Речь идет о небольших телах, которые не сформировались вместе с планетой, а в какой-то момент были захвачены ее гравитацией. Они или изначально были контактными или собрались из фрагментов уже на орбите вокруг Сатурна. Аналогично, многие из нерегулярных спутников других планет-гигантов тоже с большой долей вероятности являются контактными.
Наиболее знаменитые контактно-двойные тела
А теперь поговорим о контактных небесных телах, изученных космическими аппаратами с близкой дистанции. Начнем с астероидов. На сегодня межпланетные зонды посетили уже немалое количество контактных тел. В их число, например, входит астероид Итокава, изучавшийся японской миссией Хаябуса в 2005–2006 годах.
Контактным также является астероид Таутатис. В 2012 году его навестил китайский зонд «Чанъэ-2».
Из трех астероидов, которые за время своего полета посетила миссия Lucy, два являются контактными. Помимо уже упомянутого Дональдджохансона, контактным также оказался небольшой астероид Селам, являющийся спутником астероида Динкинеш.
Многие из изученных космическими аппаратами комет тоже являются контактно-двойными, например, 103P/Хартли или 19P/Борелли. Но наиболее известной «составной» хвостатой гостьей, безусловно, является комета Чурюмова — Герасименко, детально изученная миссией Rosetta.
Контактным также оказался наиболее далекий объект Солнечной системы, посещенный космическим аппаратом. Речь о койпероиде Аррокот. В 2019 году зонд New Horizons выполнил его близкий пролет. Выяснилось, что Аррокот состоит из двух частей. Любопытно, что одна из них имеет не традиционную сферическую форму, а скорее напоминает блин. Считается, что именно так выглядели древние планетезимали, давшие начало всем нынешним планетам Солнечной системы.
Это, а также малое количество кратеров, дало ученым возможность заявить, что Аррокот является самым первозданным небесным телом, исследованным космическим аппаратом. А поскольку буквально первый же койпероид оказался контактным, то можно довольно уверенно утверждать, что такие объекты широко распространены не только в окрестностях Земли, но и на окраинах Солнечной системы.
