В ноябре прошлого года НАСА Люси Миссия провела облет астероида Динкиниш, одного из астероидов Главного пояса, который она будет исследовать на пути к Юпитеру. В процессе космический корабль заметил небольшую луну, вращающуюся вокруг более крупного астероида, который теперь называется Селам (он же «Ребенок Люси»). Название луны, эфиопское название, которое означает «мир», отдает дань уважения древним человеческим останкам, получившим название «Люси» (или Динкиниш), которые были обнаружены в Эфиопии в 1974 году. Используя новые статистические расчеты, основанные на том, как два тела вращаются друг вокруг друга, По оценкам исследовательской группы под руководством Корнелла, возраст луны составляет всего 2-3 миллиона лет.
Исследование возглавил Колби Меррилл, аспирант факультета машиностроения и аэрокосмической техники Корнеллского университета. К нему присоединилась Алексия Кубас, исследователь факультета астрономии Корнелла; Алекс Дж. Мейер, доктор философии. студент Колледжа инженерии и прикладных наук Калифорнийского университета в Боулдере; и Сабина Д. Радукан, научный сотрудник Бернского университета. Их статья «Возраст (152830) Динкинеша-Селама, ограниченный вековой приливной теорией BYORP», недавно появилась 19 апреля в Астрономия и астрофизика.
Меррилл также участвовал в миссии НАСА по испытанию двойного перенаправления астероидов (DART), которая столкнулась с лунным спутником Диморфосом 26 сентября 2022 года. В рамках миссии Люси Меррилл был удивлен, обнаружив, что Динкинеш также был двойным астероидом, когда космический корабль пролетел мимо него 1 ноября 2023 года. Они также были поражены, узнав, что маленькая луна представляла собой «контактную двойную систему», состоящую из двух долей, представляющих собой груды обломков, которые давно слиплись друг с другом.
Хотя астрономы и раньше наблюдали контактные двойные системы, хорошим примером является КБО Аррокот, Новые горизонты 1 января 2019 года космический корабль пролетел мимо — это первый раз, когда его наблюдали на орбите более крупного астероида. Вместе с Кубасом они начали моделировать систему в рамках своих исследований в Корнелле, чтобы определить возраст луны. Их результаты совпали с результатами, полученными миссией Люси, основанной на анализе поверхностных кратеров, более традиционном методе оценки возраста астероидов. Как сказал Меррилл в недавнем выпуске Cornell Chronicle:
«Определение возраста астероидов важно для их понимания, и этот астероид удивительно молод по сравнению с возрастом Солнечной системы, то есть сформировался совсем недавно. Определение возраста этого тела может помочь нам понять популяцию в целом».
Двойные астероиды являются предметом восхищения астрономов из-за сложной динамики, лежащей в основе их создания. С одной стороны, на них действуют гравитационные силы, которые заставляют их раздуваться и терять энергию. В то же время двойные системы также будут испытывать так называемый бинарный эффект Ярковского-О'Кифа-Радзиевского-Паддака (BYORP), когда воздействие солнечного излучения изменяет скорость вращения тел. В конце концов эти силы уравновесятся и достигнут состояния равновесия системы.
В своем исследовании Меррил и его команда предположили, что Селам образовался из материала, выброшенного из Динкинеша до того, как эффект BYORP замедлил его вращение. Они также предположили, что с тех пор система достигла состояния равновесия и что плотность обоих объектов сопоставима. Затем они объединили данные об астероидах, полученные миссией Люси, чтобы рассчитать, сколько времени понадобится Селаму, чтобы достичь своего нынешнего состояния. Выполнив около 1 миллиона вычислений с различными параметрами, они получили среднюю оценку возраста в 3 миллиона лет, причем наиболее вероятным результатом было 2 миллиона.
Этот новый метод дополняет предыдущие оценки возраста миссии Люси и имеет ряд преимуществ. Как указывается в их статье, этот метод может дать оценку возраста только на основе динамики астероидов и не требует изображений крупным планом, сделанных космическим кораблем. Это также может быть более точным в тех случаях, когда поверхности астероидов претерпели недавние изменения, и может быть применено к спутникам других известных двойных систем, на долю которых приходится 15% околоземных астероидов (NEA). Сюда входят Didymos и Dimorphos, которые еще моложе.
Исследователи надеются применить свой новый метод к этой и другим двойным системам, динамика которых хорошо охарактеризована даже без близких пролетов. Сказал Кубас:
«Используя этот метод в сочетании с подсчетом кратеров, этот метод может помочь лучше ограничить возраст системы. Если мы воспользуемся двумя методами и они согласуются друг с другом, мы сможем быть более уверены в том, что получим значимый возраст, который описывает текущее состояние системы».
Дальнейшее чтение: Корнеллские хроники
