Відкриття допоможе запобігти катастрофі на Землі: розкрито секрет обертання астероїдів

Коли йдеться про порятунок Землі від зіткнення з небезпечним астероїдом, знання того, куди по ньому вдарити і як він обертається, має вирішальне значення. Автори нового дослідження використали дані космічного телескопа Gaia, щоб вивчити, як обертання астероїда залежить від частоти зіткнень з іншими космічними каменями. Також учені розробили метод визначення найбезпечніших ділянок на астероїді для удару за допомогою космічного апарату, щоб не допустити випадкового зіткнення космічного каменю із Землею в майбутньому, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За словами вчених, використовуючи дані космічного телескопа Gaia, передові інструменти моделювання та ШІ, вони розкрили приховані фізичні закони, що визначають обертання астероїдів. В останні десятиліття астрономи були спантеличені питанням, чому деякі астероїди обертаються подібно до дзиґ, в той час як інші хаотично і непередбачувано перекидаються в просторі.

Дослідження показало, що характер обертання астероїда зводиться до космічного "перетягування каната" між двома силами: зіткненнями, що виводять їх зі стану нестійкості, і внутрішнім тертям, що поступово згладжує їхнє обертання. Коли ці два ефекти врівноважуються, вони створюють природну розділову лінію в популяції астероїдів, кажуть учені.

За допомогою ШІ вчені виявили цю розділову лінію в даних телескопа Gaia як чіткий розрив між астероїдами, що швидко обертаються, і тими, що повільно обертаються. Дослідники виявили, що астероїди з більш повільним обертанням легше розгойдуються під час ударів, в той час як астероїди з більш швидким обертанням чинять опір цим збуренням.

За словами вчених, сонячне світло також відіграє важливу роль. Коли поверхня астероїда нагрівається вдень і охолоджується вночі, він випускає крихітні сплески випромінювання, що діють подібно до мікроскопічних поштовхів. У астероїдів, що плавно обертаються, ці поштовхи шикуються в одному напрямку і поступово змінюють швидкість їхнього обертання. Але у тих астероїдів, які перекидаються, ці поштовхи більш-менш компенсують один одного, утримуючи їх у повільному, хаотичному русі.

Результати також вказують на те, що багато астероїдів являють собою не суцільні брили каменю, а скупчення каміння і пилу, утримувані гравітацією. Ця відмінність важлива для планетарної оборони, оскільки крихкий астероїд відреагує на зіткнення з космічним апаратом зовсім інакше, ніж щільний і твердий.

Вчені також вивчили, що відбувається, коли космічний апарат стикається з астероїдом, і виявили, що не всі місця для удару однакові. Удар у неправильне місце може відправити астероїд у так званий гравітаційний колодязь, тобто область простору, де гравітація планети може злегка викривити орбіту астероїда і змусити його повернутися до Землі під час наступного прольоту.

Щоб уникнути подібного ефекту космічного бумеранга, вчені створили карти ймовірностей поверхонь астероїдів, які можуть допомогти під час планування місій з відхилення астероїдів.

Дослідники змоделювали сотні мільйонів кінетичних ударів, кожен з яких трохи різнився за швидкістю і кутом зіткнення. Для кожного моделювання вони розрахували, як зміниться рух астероїда і чи може він потрапити в гравітаційний колодязь. У результаті вчені точно визначили найбільш безпечні та ефективні зони удару.

Автори дослідження кажуть, що за допомогою цих карт ймовірностей можна відштовхувати астероїди, запобігаючи їхньому поверненню на траєкторію зіткнення із Землею в довгостроковій перспективі.

У міру того, як вчені відкривають мільйони нових астероїдів, подібні дослідження допомагають розробити план планетарної оборони для захисту Землі.

Як уже писав Фокус, астрономи з'ясували, яким чином могла з'явитися оболонка, що складається з цінних металів, на астероїді (16) Психея. Він вважається найдорожчим астероїдом у Сонячній системі.