новости космоса
1751 19
12 сентября 2021 00:56:06

Почему астероиды из груды щебня имеют форму бриллиантов?

Ученым посчастливилось получить подробные снимки крупным планом околоземных астероидов Бенну и Рюгу. Оба астероида по какой-то причине имеют форму ромба. Почему? До сих пор это было загадкой.

Команда ученых занялась этим вопросом и, возможно, нашла на него ответ.

Астероиды являются постоянной целью изучения ученых. Это остатки изначальной Солнечной системы, материал, который не был уничтожен при формировании планет. Большинство из них находятся далеко в поясе астероидов, где их трудно изучать.

Но некоторые из них покинули пояс и приблизились к Земле. Эти околоземные астероиды дают ученым лучший шанс изучить их. Космические аппараты были отправлены на Рюгу и Бенну, чтобы собрать образцы и вернуть их на Землю. Японский космический аппарат Hayabusa 2 посетил Рюгу, а OSIRIS-REx НАСА посетил Бенну. Они оба интенсивно изучали свои цели на астероидах, в том числе собирали подробные изображения.

Оба астероида представляют собой груды обломков, что означает, что они состоят из кусков более мелкого материала, связанных вместе гравитацией, и оба имеют форму ромба. Оба также быстро вращаются.

Группа исследователей из Окинавского института науки и техники (OIST) и Университета Ратгерса опубликовала статью, объясняющую форму ромбов астероидов. Статья озаглавлена «Бенну и Рюгу: алмазы в небе» и опубликована в журнале «Гранулированная материя» (Granular Matter). Ведущий автор - доктор Тапан Сабувала из OIST.

Тот факт, что эти астероиды просто слабо скреплены вместе и состоят из небольших кусков материала, означает, что по составу они похожи на гранулированную материю, а не на более крупные и цельные куски камня. Поэтому, чтобы изучить их форму ромбов, команда ученых использовала гранулированное физическое моделирование. В этом случае модель течения песчинок помогла объяснить форму алмаза.

Это не первая попытка использовать модели для понимания формы астероидов. Эти модели полагались на вращение, чтобы объяснить форму, но модели не выдержали тестирования.

«Предыдущие модели объясняли эти ромбовидные формы силами, вызванными вращением, в результате которого материал перемещался от полюсов к экватору», - сказал ведущий автор статьи доктор Тапан Сабувала. «Но когда астероиды моделировались с использованием этих моделей, их форма была уплощенной или асимметричной, а не алмазной, поэтому мы знали, что что-то не так», - объяснил доктор Сабувала в пресс-релизе.

В пресс-релизе, сопровождающем исследование, в качестве примера использовался песок, проходящий через воронку. По мере засыпки песка он образует коническую форму. Конечно, на астероиде происходит гораздо больше, чем на простой куче песка. Гравитационные силы сильно отличаются. «Мы должны были учесть это в нашей модели, наряду с тем фактом, что вращение астероида также играет важную роль», - сказал доктор Сабувала.

Согласно статье, центробежная сила сыграла большую роль в форме Бенну и Рюгу. Вблизи полюсов астероидов он слабее, поэтому там накапливается больше материала. Это придает астероидам их особый вид. «Мы показываем, что это накопление приводит к увеличению высот на полюсах, в то время как центробежная миграция увеличивает высоты на экваторе, которые видны на Рюгу и Бенну», - пишут авторы в своей статье.

Эта работа отличается от предыдущих моделей еще одним важным аспектом. Она показывает, что астероиды не формировались как другая форма, а затем постепенно становились ромбовидными. Вместо этого ромбовидная форма сформировалась по мере формирования астероида и накопления материала. Форма астероидов со временем менялась незначительно.

«Модель основана на принципе критического угла покоя, принимаемого падающими камнями, осажденными на вращающихся астероидах, заваленных обломками. Поскольку модель основана на осаждении, наши результаты показывают, во-первых, что Бенну и Рюгу приобрели свои характерные формы в ранние времена, а во-вторых, что последующее изменение формы под воздействием других эффектов ... будет минимальной», - пишут они в резюме статьи.

Затем исследователи хотели бы взглянуть на другие астероиды, сложенные из обломков, которые вращаются медленнее. Эти типы астероидов должны иметь более сферическую форму, поскольку центробежная сила слабее. Когда они снизили частоту вращения в своем моделировании - они получили именно сферическую форму.

«Мы использовали простые концепции о том, как перемещаются мелкие камни, чтобы объяснить, как эти астероиды приняли свои любопытные формы», - сказал соавтор профессор Чакраборти из OIST. «То, что простые идеи могут осветить сложные проблемы, для нас, возможно, самый восхитительный аспект этой работы».


(Добавил: Sly)

комментарии
1
Nablydatel105 · 12-09-2021

Забыли указать ничтожный нюансик, оба астероида по какой-то причине разбрасывают со своих поверхностей мелкую фракцию...
Ладно уж, такова выборочная слепота, не лечится.

2
Bechmet73 · 12-09-2021

А у меня другая гипотиза, они и есть остатки кристализовавшегося ядра Фаэтона а мусор потом насобирали

3
Teddy46 · 12-09-2021

Тут еще просто. Как формируется волчок Миндинга (при чем тут бриллиант?) легко напридумывать. Вот попробовали бы объяснить форму кометы Чурюмова - Герасименко!

А есть такие объяснения.

4
dengess1105 · 12-09-2021

Форма Ч-Г получилась из двух объектов когда-то вращавшихся вокруг общего грав. центра , постепенно сближавшихся, и наконец соединившихся.

5
Гришин_С_Г118 · 12-09-2021

dengess1104 · 12-09-2021: "Форма Ч-Г получилась из двух объектов когда-то вращавшихся
вокруг общего грав. центра,
постепенно сближавшихся, и наконец соединившихся"
.
Так, что попала тютелька в тютельку?

6
dengess1105 · 12-09-2021

Если под "тютельками" подразумеваете эти два объекта, то да.

7
MP176 · 12-09-2021

Да вроде все логично.

8
Nablydatel105 · 12-09-2021

Да вроде мама анархия и стакан портвейна, очень логично.

9
Teddy46 · 13-09-2021

Луна отдаляется от Земли, Земля отдаляется от Солнца. Два тела, которые вращаются вместе со временем удаляются друг от друга. Поэтому, казалось бы, очевидная гипотеза об объединении тел противоречит небесной механике. Это от того, что мы на Земле живем в конденсированной фазе. А это означает большое влияние трения и сил вязкости. В этом случае тела сближаются, слипаются. Такое было в газо-пылевом облаке древней Солнечной системы. Так что комета Ч-Г разве что могла слипнуться 4-5 млрд лет назад и летать в таком виде без столкновений.

10
Teddy46 · 13-09-2021

Кстати, посмотрите на форму астероида из новости "собачья кость" и посмотрите на рисунок объяснения формы из к.3.
Тогда собачья кость - промежуточная фаза перед кометой Ч-Г.

11
dengess1105 · 13-09-2021

Teddy © "очевидная гипотеза об объединении тел противоречит небесной механике"
- Да неужели? А как же тогда слияние чд и нз например, эти события тоже противоречат "небесной механике"? Можно объекты покрупнее привести в качестве примера: галактики. Или поменьше: Фобос и Марс.

12
elena153 · 13-09-2021

Если немного наклонить голову влево или вправо и посмотреть с этого ракурса,то астероид на картинке вообще почти идеальный квадрат.

13
Teddy46 · 14-09-2021

ЧД изучают гравитационные волны. Из за этого теряют скорость. Галактики это вообще не твёрдые тела.

14
Teddy46 · 14-09-2021

Вы слышали про приливное ускорение? Видимо нет.

15
dengess1105 · 14-09-2021

Teddy, любой движущейся массивный объект излучает гравитационные волны. Даже отдельный атом.

16
Teddy46 · 15-09-2021

Ввиду дискретности квантового мира есть предел малости. Поэтому ваше утверждение спорно.

17
Teddy46 · 15-09-2021

Кроме того, для излучения гравволн нужно не просто двигаться, а двигаться с ускорением.

18
dengess1105 · 15-09-2021

Почему-то Вы перевели тему с образования уникальной формы Ч-Г на грав. волны.

19
Nablydatel105 · 16-09-2021

"Почему астероиды из груды щебня имеют форму бриллиантов".
Любые формы кристаллов, вызывают отклик.
:)

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2021. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!