Открытие поможет предотвратить катастрофу на Земле: раскрыт секрет вращения астероидов

Когда речь идет о спасении Земли от столкновения с опасным астероидом, знание того, куда по нему ударить и как он вращается, имеет решающее значение. Авторы нового исследования использовали данные космического телескопа Gaia, чтобы изучить, как вращение астероида зависит от частоты столкновений с другими космическими камнями. Также ученые разработали метод определения наиболее безопасных участков на астероиде для удара с помощью космического аппарата, чтобы не допустить случайного столкновения космического камня с Землей в будущем, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

По словам ученых, используя данные космического телескопа Gaia, передовые инструменты моделирования и ИИ, они раскрыли скрытые физические законы, определяющие вращение астероидов. В последние десятилетия астрономы были озадачены вопросом, почему некоторые астероиды вращаются подобно волчкам, в то время как другие хаотично и непредсказуемо кувыркаются в пространстве.

Исследование показало, что характер вращения астероида сводится к космическому "перетягиванию каната" между двумя силами: столкновениями, которые выводят их из состояния неустойчивости, и внутренним трением, которое постепенно сглаживает их вращение. Когда эти два эффекта уравновешиваются, они создают естественную разделительную линию в популяции астероидов, говорят ученые.

С помощью ИИ ученые выявили эту разделительную линию в данных телескопа Gaia как четкий разрыв между быстро вращающимися астероидами и медленно вращающимися. Исследователи обнаружили, что астероиды с более медленным вращением легче раскачиваются при ударах, в то время как астероиды с более быстрым вращением сопротивляются этим возмущениям.

По словам ученых, солнечный свет также играет важную роль. Когда поверхность астероида нагревается днем и охлаждается ночью, он испускает крошечные всплески излучения, действующие подобно микроскопическим толчкам. У плавно вращающихся астероидов эти толчки выстраиваются в одном направлении и постепенно изменяют скорость их вращения. Но у тех астероидов, которые кувыркаются, эти толчки более или менее компенсируют друг друга, удерживая их в медленном, хаотичном движении.

Результаты также указывают на то, что многие астероиды представляют собой не сплошные глыбы камня, а скопления камней и пыли, удерживаемые гравитацией. Это различие важно для планетарной обороны, поскольку хрупкий астероид отреагирует на столкновение с космическим аппаратом совершенно иначе, чем плотный и твердый.

Ученые также изучили, что происходит, когда космический аппарат сталкивается с астероидом, и обнаружили, что не все места для удара одинаковы. Удар в неправильное место может отправить астероид в так называемый гравитационный колодец, то есть область пространства, где гравитация планеты может слегка искривить орбиту астероида и заставить его вернуться к Земле при следующем пролете.

Чтобы избежать подобного эффекта космического бумеранга, ученые создали карты вероятностей поверхностей астероидов, которые могут помочь при планировании миссий по отклонению астероидов.

Исследователи смоделировали сотни миллионов кинетических ударов, каждый из которых немного различался по скорости и углу столкновения. Для каждого моделирования они рассчитали, как изменится движение астероида и может ли он попасть в гравитационный колодец. В результате ученые точно определили наиболее безопасные и эффективные зоны удара.

Авторы исследования говорят, что с помощью этих карт вероятностей можно отталкивать астероиды, предотвращая их возвращение на траекторию столкновения с Землей в долгосрочной перспективе.

По мере того, как ученые открывают миллионы новых астероидов, подобные исследования помогают разработать план планетарной обороны для защиты Земли.

Как уже писал Фокус, астрономы выяснили, каким образом могла появиться оболочка, состоящая из ценных металлов, на астероиде (16) Психея. Он считается самым дорогим астероидом в Солнечной системе.