Астероид Дидимос (внизу слева) и его спутник Диморфос примерно за 2,5 минуты до столкновения с космическим кораблем НАСА DART. Фото: НАСА/АПЛ Джонса Хопкинса.
Миссия НАСА DART (Испытание двойного перенаправления астероидов) врезалась в астероид Диморфос в сентябре 2022 года, изменив период его обращения. Телескопы наземного и космического базирования были направлены, чтобы наблюдать за развитием событий, не только для изучения того, что случилось с астероидом, но и для того, чтобы помочь информировать усилия по планетарной защите, которые однажды могут потребоваться для смягчения потенциальных столкновений с нашей планетой.
Астрономы продолжали наблюдать и изучать Диморфос даже после удара. Однако Диморфос — меньший астероид в этой двойной системе и всего лишь небольшая луна, вращающаяся вокруг более крупного астероида Дидим.
Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) — единственный телескоп, способный визуально различать два близко вращающихся астероида. Теперь астрономы провели последующие наблюдения за системой с помощью JWST, чтобы увидеть, что случилось с Дидимом после того, как пыль рассеялась.
В новом препринте, опубликованном на сервере arXiv, группа ученых под руководством Эндрю Ривкина, руководителя исследований DART, объясняет, как они использовали два инструмента на JWST для измерения спектров Didymos примерно через два месяца после удара DART. Одним из самых важных выводов является то, что Didymos и Dimorphos, по-видимому, имеют один и тот же состав, что и обычный хондрит. Это класс каменных метеоритов, на долю которых приходится более 80% общего количества метеоритов, падающих на Землю. Это означает, что тест DART оказался чрезвычайно хорошим показателем типа астероидов, которые однажды могут представлять угрозу.
«Одним из преимуществ использования системы Didymos было то, что мы думали, что она отражает большую часть того, что есть в ее свойствах», — сказал Ривкин Universe Today по электронной почте. «Люди, работающие над планетарной защитой, часто отмечают, что «астероид выбирает нас, а не наоборот», но очень важно показать, что то, что мы сделали на Диморфосе, широко применимо».
Для новых наблюдений ученые использовали NIRSpec — спектрометр ближнего инфракрасного диапазона — и MIRI, прибор среднего инфракрасного диапазона, 28 ноября 2022 года.
Во время наблюдений центры Дидимоса и Диморфоса никогда не были отделены друг от друга более чем на 0,1 дюйма с точки зрения JWST. Но команда все же воспользовалась тем, что Дидимос перекрылся Дидимосом во время наблюдений MIRI.
Медианный усредненный срез MIRI MRS IFU, показывающий Didymos. Обратите внимание, что Диморфос закрывался Дидимом на протяжении всего периода наблюдений MIRI. Фото: Ривкин и др., 2023 г.
«Дидим примерно в пять раз больше в диаметре, чем Диморфос, и поэтому его площадь поперечного сечения примерно в 25 раз больше, чем у Диморфоса», — пишут исследователи. «Такая разница в размерах между компонентами означает, что примерно 96% потока системы обычно исходит от Didymos».
Исследователи заявили, что несколько доказательств позволяют предположить, что астероид и его спутник имеют схожий состав, и команда пришла к выводу, что они «могут разумно оценить состав Диморфоса, в частности, на основе измерений потока, в котором доминирует Дидимос».
Это изображение света от астероида Дидимос и его спутника Диморфоса, полученное космическим кораблем DART. Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех/Навигационная группа DART.
Учитывая, насколько сложно отличить Дидимос от Диморфоса при наблюдениях на больших расстояниях, я спросил Ривкина, смогли ли они увидеть какие-либо заметные изменения в наблюдениях Дидимоса после столкновения с Диморфосом, учитывая всю пыль и обломки от удара. Результаты, похоже, указывают на то, что Дидимос практически не пострадал от удара DART о луну астероида.
«У нас есть много новых результатов наблюдений за системой Дидим, которые публикуются (включая этот препринт под руководством Теодора Кареты), в которых говорится о развитии и эволюции хвоста. Это показывает, что примерно через 25 дней не было никаких дополнительных яркость от обломков внутри системы Didymos, и поэтому к ноябрю 2022 года наблюдения системы (включая наблюдения JWST!) почти снова будут соответствовать Didymos».
Ривкин добавил, что они сделали несколько загадочных наблюдений с использованием поляризованного света, которые позволяют предположить, что, возможно, средний размер частиц или средняя отражательная способность могли немного измениться на Дидимосе, но они ждут весны 2024 года, чтобы получить больше наблюдений.
Ручейки расплавленной породы выстилают корку расплавленной породы на этом небольшом Челябинском метеорите. Кредит: Боб Кинг
Интересное (и забавное!) сравнение, которое провели Ривкин и его команда, заключается в том, насколько Дидим по составу похож на Челябинский метеор, знаменитый метеор, вызвавший огромный взрыв над Россией в феврале 2013 года. Челябинский метеор считается самым большим из них. естественный космический объект, вошедший в атмосферу Земли после Тунгусского события 1908 года. Таким образом, он также является очень представительным астероидом, сближающимся с Землей.
«Да, это сравнение показалось мне особенно удачным!» — сказал Ривкин. «То, из чего состоят Дидимос и Диморфос, очень распространено среди околоземных астероидов, поэтому даже случайно выбранный метеорит будет иметь хорошие шансы совпасть!»
По словам Ривкина, другие астероиды, которые были изучены еще более внимательно, такие как Эрос и Итокава, также имеют схожий состав, хотя они, вероятно, не происходят от одного и того же исходного объекта. Но все упомянутые здесь астероиды относятся к одному классу астероидов S-типа — кремнистых или каменных.
Эрос был первым астероидом, на орбите которого находился космический корабль (NEAR в 2000 году), и первым астероидом, на котором приземлился космический корабль. Это также был первый астероид, сближающийся с Землей (NEA), открытый в 1898 году. Итокаву посетила миссия JAXA Хаябуса, и он стал первым астероидом, образцы которого были собраны и доставлены на Землю для анализа.
Несмотря на то, что удаленные наблюдения за далекими объектами, такими как Дидим и Диморфос, невероятно сложны, особенно для точного определения состава астероидов, Ривкин сказал, что он воодушевлен достигнутым успехом.
«Мы потратили более 50 лет, пытаясь разобраться в некоторых очень подробных вопросах и определить, как к ним подойти», — сказал он. «Такие исследования, как наблюдения JWST и вся другая замечательная работа, проделанная для наблюдения за Дидимом на протяжении многих лет, а также тот факт, что они согласны в общей картине, дают нам возможность сделать шаг назад и осознать, как далеко мы продвинулись в возможности удаленно сказать, из чего что-то сделано».
Но наблюдения Диморфоса и Дидима будут продолжаться, и астрономы надеются узнать еще больше в ближайшее время. Миссия ЕКА «Гера» должна прибыть в систему Дидимос в конце 2026 года, и исследователи заявили, что смогут продолжить или расширить некоторые результаты, полученные с помощью JWST.
Гера, в частности, сможет получить изображения поверхности Дидима с более высоким пространственным разрешением, чем это было возможно с помощью DART (а также с LICIACube — легкого итальянского спутника CubeSat для визуализации астероидов, спутника-кубаса, который был частью миссии DART, который отправлял обратно изображения удар.) Гера сможет провести проверку выводов о размере частиц реголита, полученных на основе спектроскопии среднего инфракрасного диапазона, и проверить измеренную тепловую инерцию.
«Мы с нетерпением ждем Геры и будущих измерений JWST дополнительных астероидов S-комплекса, чтобы помочь нам продолжить усилия по изучению популяции потенциальных астероидов, которые могут столкнуться с астероидами, для возвращения науки и для информирования усилий планетарной защиты по смягчению потенциальных столкновений», — заявили исследователи. .
Информация от: Universe Today
