Астрономы объяснили, почему Диморф и другие астероиды-спутники похожи на арбуз

NASA/Johns Hopkins APL
Продолговатые астероиды могут встречаться в космосе гораздо чаще, чем считалось.

Большинство астероидов-лун по форме напоминают вертикальные футбольные мячи. Однако Диморф, спутник астероида Дидим, до столкновения с космическим аппаратом DART был больше похож на сплющенный шар. Астероид-спутник Селам по форме также сравнивают с арбузом.

Необычные формы крошечных Диморфа и Селама уже много лет вызывают недоумение у астрономов, но новое исследование наконец-то объясняет, как они стали такими странными. Похоже, астероиды причудливой «арбузной» формы могут встречаться чаще, чем считалось.

Бинарные астероиды довольно часто встречаются в космическом пространстве. В их число входит дуэт Дидим — Диморф, последний из которых стал целью миссии НАСА по испытанию отклонения астероида в 2022 году. Бинарные астероиды образуются, когда обломки родительского астероида, состоящего из слабо удерживаемых камней, вращаются так быстро, что сбрасывают часть своей массы.

Большинство астероидов-лун — пролатеральные, но Диморф до столкновения с DART имел форму продолговатого сфероида. Он был сжат у полюсов и вытянут вдоль середины, как арбуз. Крошечный Селам, недавно обнаруженный спутник астероида Динкинеш, еще более необычен и состоит из двух соединенных между собой каменистых сфер.

Результаты исследования показали, что окончательная форма лунного астероида зависит от двух основных факторов: гравитационной силы, которую оказывает родительский астероид, и характера столкновений спутника с другими скалистыми объектами в диске обломков. Роль играют и другие параметры, один из которых — плотность родительского астероида. Более плотные астероиды, например, Дидим, вращаются быстрее, чем более легкие, как Рюгу. Плотные «родители» создают более широкие диски обломков, которые, в свою очередь, приводят к образованию спутников на большем расстоянии от родителя.

Фото: NASA/Goddard/SwRI/Johns Hopkins APL/NOIRLab
Динкинеш и Селам

Исследователи обнаружили, что спутники, формирующиеся на определенном расстоянии от родительского астероида, обычно приобретают вытянутую форму. На этом расстоянии, названном пределом Рош, гравитация «родителя» уравновешивает внутреннюю силу астероида-луны, сохраняя его форму по мере того, как он медленно растет, сталкиваясь и сливаясь с другими обломками, пишет Live Science.

С другой стороны, спутники, формирующиеся за пределом Рош, приобретают продолговатую форму, поскольку находятся вне гравитационного захвата родительского астероида. При столкновении с другими обломками на орбите они растут более равномерно, чем их пролатеральные собратья. Однако большинство продолговатых астероидов формируется гораздо ниже предела Рош. Слишком близкое расположение приводит к тому, что спутники разрываются на части гравитацией родительского астероида, в результате чего теряют свою продолговатую форму. Такие луны, скорее всего, превратятся в продолговатые сфероиды после столкновения с другими астероидами-спутниками.