Когда миссия NASA DART намеренно врезалась в Диморфос в сентябре 2022 года, орбита спутника была изменена. Исследователи изучили фотографии и данные, полученные DART до его столкновения, узнав больше о геологии системы Дидим/Диморфос. Теперь они оценили возраст поверхности как астероида, так и его спутника. Возраст поверхности астероида Дидим составляет 12,5 миллионов лет, в то время как спутнику Диморфосу всего 300 000 лет.
Кроме того, исследователи DART пришли к выводу, что и Дидимос, и Диморфос представляют собой груды обломков, причем Диморфос, вероятно, унаследовал свои валуны от Дидимоса.
«Это куча гравия и валунов (и немного песка/пыли), удерживаемых вместе собственной гравитацией, и на самом деле ничем другим», — сказал Энди Ривкин, соруководитель группы исследователей DART в Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса (APL), на Bluesky. «На самом деле между различными кусками гравия или камней на Диморфосе нет никакой связи».
Этот состав объясняет, почему удар DART вызвал столь удивительное изменение в орбитальном периоде Диморфоса, уменьшив его примерно на 34 минуты. Скопление валунов легче сдвинуть, чем твердый объект.
Несколько исследователей DART опубликовали пять статей в Nature Communications, в которых рассматривают геологию и геофизику Дидима и Диморфоса с точки зрения DART.
«Эти результаты дают нам новое понимание того, как астероиды могут меняться с течением времени», — сказал Томас Статлер, ведущий ученый по малым телам Солнечной системы в штаб-квартире NASA в Вашингтоне, в пресс-релизе NASA. «Это важно не только для понимания околоземных объектов, которые находятся в центре внимания планетарной обороны, но и для нашей способности читать историю нашей Солнечной системы по этим остаткам формирования планет. Это лишь часть богатства новых знаний, которые мы получили от DART».
В «Геологии и эволюции околоземной двойной астероидной системы (65803) Дидим» Оливье Барнуэн, Рональд-Луи Баллуз, также из APL, и их команда смогли определить разный возраст Дидима и Диморфоса. Они также обнаружили, что оба объекта имеют слабые поверхностные характеристики, что, весьма вероятно, способствовало значительному влиянию DART на орбиту луны.
«Снимки и данные, которые DART собрал в системе Дидима, предоставили уникальную возможность для геологического изучения вблизи двойной системы астероидов, сближающихся с Землей», — сказал Барнуин в пресс-релизе APL. «Только по этим снимкам мы смогли получить большой объем информации о геофизических свойствах Дидима и Диморфа и расширить наше понимание формирования этих двух астероидов. Мы также лучше понимаем, почему DART был настолько эффективен в перемещении Диморфа».
Изображения, полученные DART и его спутником-кубсатом LICIACube, предоставленные Итальянским космическим агентством (ASI), показали, что рельеф Диморфоса покрыт валунами разных размеров, в то время как более крупный астероид Дидим был более гладким на низких высотах, хотя и скалистым на больших высотах. Он также имел больше кратеров, чем Диморфос. Авторы сделали вывод, что Диморфос, вероятно, отделился от Дидимоса в результате крупного сброса массы.
Это было подтверждено в другой статье, «Доказательства мультифрагментации и массового сброса валунов на двойной астероидной системе (65803) Дидим». Маурицио Пайола из Национального института астрофизики (INAF) в Риме и его команда показывают, что Дидим и Диморфос в основном состоят из набора валунов. Эта группа пришла к выводу, что образование Диморфоса, вероятно, произошло, когда Дидим сбрасывал материал, создавая новый астероид-спутник.
«Распределение размеров и частот валунов размером более 5 метров на Диморфосе и более 22,8 метров на Дидимосе подтверждает, что оба астероида представляют собой груды фрагментов, образовавшихся в результате катастрофического разрушения их предшественников», — написала команда. «Это открытие подтверждает гипотезу о том, что некоторые двойные системы астероидов образуются в результате раскручивания и сброса массы части первичного астероида».
В другой статье «Быстрое разрушение валунов из-за тепловой усталости, обнаруженное на каменных астероидах» Элис Луккетти, также из INAF, и ее коллеги обнаружили, что размер и распределение валунов на Диморфосе соответствуют тепловой усталости, которая представляет собой постепенное ослабление и растрескивание материала, вызванное теплом. Это может быстро разрушить валуны на поверхности Диморфоса, создавая поверхностные линии и изменяя физические характеристики этого типа астероида быстрее, чем считалось ранее. Миссия DART, вероятно, была первым наблюдением такого явления на этом типе астероида.
Тепловая усталость также может повлиять на то, что произойдет, если этот тип астероида придется отклонить в целях планетарной обороны.
«Наличие полей валунов, затронутых термическим разломом на поверхности околоземных астероидов, может способствовать увеличению выбрасываемой массы и импульса от кинетических ударников при отклонении астероидов», — пишут авторы.
В другой статье «Несущая способность астероида (65803) Дидим, оцененная по следам валунов» под руководством студентов Жанны Биго и Полин Ломбардо из ISAE-SUPAERO в Тулузе, Франция, показано, что несущая способность — способность поверхности выдерживать приложенные нагрузки поверхности астероида Дидим — составляет всего 0,1% от таковой у сухого песка на Земле. В НАСА заявили, что это считается важным параметром для понимания и прогнозирования реакции поверхности, в том числе для целей смещения астероида.
Наконец, «Механические свойства астероидов-кучей обломков через морфологический анализ поверхностных валунов» Коласа Робина, также из ISAE-SUPAERO, и соавторов проанализировали поверхностные валуны на Диморфосе, сравнив их с валунами на других астероидах-кучах обломков, включая Итокаву, Рюгу и Бенну. Исследователи обнаружили «сходство колец» валунов на всех четырех астероидах, что позволяет предположить, что все они образовались и развивались схожим образом, а также были изменены ударами. Эти данные также информируют о будущих миссиях по планетарной обороне или попытках миссий по ударам.
«Планетарные оборонные усилия опираются на оценки механических свойств астероидов, которые трудно точно определить с Земли», — написала команда. «Механические свойства материала астероида также важны для интерпретации удара DART».
Вся команда исследователей DART продолжит наблюдать и изучать воздействие DART. Кроме того, в 2024 году будет запущен еще один космический аппарат для более детального изучения Диморфоса. Миссия Hera ЕКА должна прибыть к Дидимосу и Диморфосу в декабре 2026 года. Hera проведет детальное исследование Диморфоса, чтобы глубже понять, как на него повлияло воздействие.
