Новое исследование международной команды астрономов во главе с Элоем Пенья-Асенсио из Миланского политехнического университета раскрыло удивительную судьбу обломков, образовавшихся в результате исторического столкновения космического аппарата DART с астероидом Диморфос в сентябре 2022 года. Учёные смоделировали долгосрочную эволюцию облака выброшенного материала и пришли к выводу, что некоторые фрагменты могут достичь окрестностей Марса и Земли в относительно короткие по космическим меркам сроки.
Ключевые данные для анализа были получены с борта итальянского микроспутника LICIACube, который был специально запущен за 10 дней до удара, чтобы зафиксировать это событие. На основе этих наблюдений команда провела масштабное компьютерное моделирование, отследив траектории более 3 миллионов частиц разного размера — от 30 микрон до 10 сантиметров, — выброшенных со скоростями до 500 метров в секунду. Расчёты выполнялись на суперкомпьютере НАСА, который десятилетиями используется для отслеживания космического мусора.
Результаты моделирования оказались впечатляющими: оказалось, что часть обломков может достичь орбиты Марса примерно через 13 лет, а самые быстрые фрагменты способны долететь до Земли всего за 7 лет. Исследователи не только рассчитали сроки, но и определили вероятные орбитальные характеристики и точки на небе (радианты), откуда эти частицы могут «прибывать». Эта информация станет руководством для астрономов, которые в ближайшие десятилетия смогут попытаться обнаружить эти уникальные «искусственные» метеоры.
Миссия DART и её последствия
Миссия DART, запущенная НАСА в ноябре 2021 года, стала первым в истории практическим экспериментом по планетарной обороне. Её цель — проверка технологии кинетического удара для изменения траектории потенциально опасных небесных тел. 26 сентября 2022 года зонд успешно врезался в Диморфос, небольшой спутник астероида Дидимос, что привело к изменению его орбитального периода примерно на 32 минуты.
Однако помимо успешного выполнения основной задачи, столкновение породило побочный, но крайне интересный для науки результат — огромное облако обломков. Изучение этого материала позволяет учёным лучше понять состав и структуру астероидов, а также физику высокоскоростных столкновений в космическом вакууме.
Эволюция облака обломков после удара DART.
Путешествие обломков к планетам
Моделирование, проведённое группой Пенья-Асенсио, выявило чёткие закономерности в «миграции» обломков. Частицы, которые в конечном итоге могут достичь Марса, в основном были выброшены из северной части места удара на Диморфосе. В то же время фрагменты, направляющиеся в систему Земля-Луна, происходят преимущественно из юго-западного сектора кратера.
Размер частиц также играет роль: у более крупных обломков немного выше шансы достичь Марса, тогда как мелкие частицы чаще направляются к Земле. Этот нюанс может быть важен для планирования будущих миссий по забору образцов с астероидов.
Модель также показала, что процесс переноса обломков к планетам происходит не непрерывно, а своеобразными «порциями», синхронизированными с орбитальными периодами небесных тел.
Обратите внимание: Могут ли столкновения звезд быть сигналами от чуждых цивилизаций?.
Направление шлейфа мусора в системе отсчета с центром на Диморфосе показывает будущий перенос мусора на Марс и в систему Земля-Луна.
Не опасность, а уникальная возможность
Важно подчеркнуть, что прибытие обломков DART к Земле или Марсу не несёт никакой угрозы. Как пояснил Элой Пенья-Асенсио, эти частицы слишком малы, чтобы пережить вход в плотные слои атмосферы. Скорее всего, они полностью сгорят, оставив в небе яркий, но безвредный след.
Таким образом, вместо опасности человечество получит беспрецедентную возможность наблюдать первый в истории «рукотворный» метеорный поток, который исследователи уже назвали «диморфидами». Наблюдения за этим потенциальным потоком в ближайшие десятилетия станут важной научной задачей.
Более того, будущие марсианские миссии смогут зафиксировать сгорание фрагментов Диморфоса в атмосфере Красной планеты, что даст дополнительную информацию как о составе астероида, так и о процессах в атмосфере Марса.
Тем временем Европейское космическое агентство готовит миссию «Гера», которая отправится к системе Дидимос-Диморфос в октябре 2024 года. Космический аппарат детально изучит последствия удара DART, измерит массу Диморфоса и проанализирует состав его поверхности, дополнив картину, начатую этим исследованием.
Исследование было опубликовано в журнале Journal of Planetary Science и доступно в виде препринта здесь.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.