478
Уявіть собі камінь завбільшки з місто, який крутиться в космосі не рівно, а ніби «п’яний дзиґа» — ще й має форму арахісу та сліди давньої рідкої води. Саме таким виявився астероїд Дональдджохансон, про який розповідає новий аналіз даних місії NASA Lucy.
Це небесне тіло народилося після жорсткого зіткнення, повільно «переліплювалося» під дією сонячного світла і при цьому встигло коротко зустрітися з рідкою водою. Для об’єкта всього кількасот метрів завширшки така біографія звучить майже неймовірно.
Що відомо коротко
- Lucy пролетіла повз астероїд Дональдджохансон у головному поясі астероїдів на відстані близько 650 миль у квітні 2025 року.
- Астероїд має горіхоподібну, дволопаткову форму з вузькою «шийкою» між двома частинами.
- Він обертається не навколо однієї осі, а «кувыркається»: раз на 10,5 дня перевертається «з кінця в кінець» і ще раз на 26,5 дня похитується навколо довгої осі.
- За оцінками, Дональдджохансон утворився приблизно 155 мільйонів років тому з уламків великого зіткнення.
- На його поверхні виявлено залізисті глинисті мінерали, які могли сформуватися лише за присутності рідкої води, але протягом відносно короткого часу.
Чому астероїд поводиться як «п’яний дзиґа»
Більшість планет і астероїдів обертаються досить передбачувано — як рівно запущений дзиґа, що крутиться навколо однієї осі. Дональдджохансон порушує це правило. Він одночасно і обертається, і «перекидається», наче дзиґа, яку штовхнули збоку.
До прольоту Lucy астрономи бачили лише зміну яскравості з Землі й думали, що астероїд просто витягнутий і робить один оберт за 10,5 земних діб. Але зблизькі вимірювання показали складнішу картину: тіло не просто крутиться, а ще й повільно хитається, змінюючи орієнтацію в просторі.
Це так зване «тумблінг-обертання» — коли об’єкт не має єдиної стабільної осі. Для невеликого уламка це як жити в постійній «космічній нестійкості», де кожен оберт трохи відрізняється від попереднього.
Як зіткнення і сонячне світло виліпили форму «арахісу»
Зображення Lucy показали, що Дональдджохансон складається з двох з’єднаних «часток», які нагадують арахіс або дві злиплі сніжки. Таку будову називають білобатною. Найімовірніше, це два уламки одного великого зіткнення, які повільно зблизилися і злиплися під дією власної гравітації.
Спочатку цей «подвійний камінь» обертався набагато швидше — за оцінками, щонайменше у десять разів швидше, ніж зараз. Але за останні 20–60 мільйонів років його обертання поступово сповільнилося. Причина — ефект YORP, дуже делікатна, але вперта сила сонячного світла.
Коли Сонце нагріває поверхню астероїда, він випромінює тепло у вигляді інфрачервоного випромінювання. Це випромінювання діє як мікроскопічні реактивні двигуни: кожен фотон відштовхує астероїд зовсім трохи. Через нерівну форму ці «поштовхи» не компенсують одне одного і з часом або розкручують, або гальмують обертання.
У випадку Дональдджохансона ефект YORP, схоже, спрацював як космічне гальмо. Коли обертання сповільнилося, баланс між відцентровою силою і гравітацією змінився. Насипи каміння і пилу почали повзти вниз по схилах, згладжуючи кратери й переформатовуючи рельєф — ніби повільний зсув ґрунту, розтягнутий на десятки мільйонів років.
Сліди короткої зустрічі з рідкою водою
Під час прольоту зі швидкістю близько 30 000 миль на годину прилади Lucy зафіксували на поверхні Дональдджохансона залізисті глинисті мінерали. Такі мінерали можуть утворитися лише тоді, коли порода певний час контактує з рідкою водою.
Але тут є тонка деталь. Якщо вода діє довго, залізо в глинах поступово заміщується іншими елементами, наприклад магнієм. На астероїді ж глини залишилися багатими на залізо. Це означає, що вода була, але недовго — радше «короткий душ», ніж «мільйонолітня ванна».
Для порівняння, на астероїдах Бенну і Рюгу виявили магнієві глини, що вказує на значно триваліший контакт з водою, можливо, протягом мільйонів років, коли вони ще були частинами більших «батьківських» тіл. Отже, Дональдджохансон, Бенну і Рюгу, ймовірно, народилися в схожому регіоні Сонячної системи, але їхня «водна біографія» виявилася дуже різною.
Молодий родич старих астероїдів
Дональдджохансон, за оцінками, має вік близько 155 мільйонів років. Це дуже молодий вік за космічними мірками, особливо якщо порівнювати з Бенну та Рюгу, яким приблизно 1–2 мільярди років.
Усі три об’єкти, ймовірно, утворилися з уламків більших, багатих на вуглець і воду астероїдів. Але їхні шляхи розійшлися. Дональдджохансон залишився у головному поясі астероїдів між Марсом і Юпітером. Натомість Бенну та Рюгу з часом «перекочували» на навколоземні орбіти, що періодично приводить їх поблизу нашої планети — саме тому їх обрали цілями місій із повернення зразків.
Порівнюючи такі, на перший погляд, схожі уламки, дослідники збирають «пазл» походження Сонячної системи. Кожна відмінність — у віці, формі, обертанні чи слідах води — це ще одна підказка, як і коли формувалися перші тіла навколо молодого Сонця.
Lucy і наступні кроки до троянців Юпітера
Проліт повз Дональдджохансон став для Lucy тренуванням перед головною метою — дослідженням троянських астероїдів Юпітера. Перший з них, Еврібат, апарат відвідає у серпні 2027 року.
Троянці — це давні, відносно мало змінені об’єкти, що сформувалися на ранніх етапах історії Сонячної системи. Вони можуть зберігати «заморожену» інформацію про те, як планети народжувалися і мігрували, перш ніж зайняти свої нинішні орбіти.
Команда місії очікує, що порівняння Дональдджохансона, Бенну, Рюгу та майбутніх троянців покаже, наскільки різноманітними можуть бути шляхи еволюції навіть невеликих кам’яних уламків. І, можливо, змусить переглянути нинішні моделі формування планет.
FAQ
Ці результати вже підтверджені чи це лише попередні висновки?
Результати аналізу спостережень за Дональдджохансоном опубліковані в рецензованому журналі Science, тобто пройшли наукову експертизу. Водночас це перші детальні дані про цей астероїд, тому майбутні спостереження та моделювання можуть уточнити деталі його обертання, історії зіткнень і взаємодії з водою.
Як на такому маленькому астероїді взагалі могла з’явитися рідка вода?
Дональдджохансон, ймовірно, утворився з уламків більшого «батьківського» тіла, багатого на воду та вуглець. Рідка вода могла існувати всередині цього великого астероїда завдяки теплу від радіоактивного розпаду або зіткнень. Коли він розпався, частина порід уже несла на собі «відбиток» короткого контакту з водою у вигляді глинистих мінералів.
Чому вчені не помітили складне обертання раніше з наземних телескопів?
З Землі астрономи бачать лише зміну яскравості астероїда, а не його форму безпосередньо. Такі дані добре вказують на період обертання, але складні комбінації рухів, як у Дональдджохансона, можуть маскуватися під простіші моделі. Лише зблизькі вимірювання Lucy дозволили розрізнити окремі компоненти цього «кувыркання».
Чи становить Дональдджохансон небезпеку для Землі?
Ні. На відміну від Бенну та Рюгу, які мають навколоземні орбіти, Дональдджохансон з моменту свого утворення залишається в головному поясі астероїдів. Його траєкторія не приводить його близько до Землі, тож він не належить до потенційно небезпечних астероїдів.
Невеликий, «п’яно» обертовий камінь у поясі астероїдів виявився архівом цілої історії — від космічних катастроф до короткого спалаху рідкої води. Те, що такі крихітні уламки зберігають настільки тонкі сліди минулого, показує: щоб зрозуміти, як народилася й змінювалася Сонячна система, іноді достатньо уважно придивитися до одного «горіха», що крутиться в темряві космосу.
???????: ScienceDaily
Астероїд-барабан Дональдджохансон зберіг сліди давньої води з’явилася спочатку на Цікавості.
