Загадка Диморфоса: Новое исследование опровергает ключевую теорию об изменении орбиты астероида
Новое исследование поставило под сомнение популярное объяснение неожиданного сокращения орбитального периода Диморфоса на 30 секунд после миссии DART. Учёные обнаружили, что предложенный механизм должен был дать прямо противоположный эффект из-за гравитационной динамики небольшого спутника. Статья была принята к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics и уже доступна на сервере препринтов arXiv.
Миссия NASA DART (Испытание перенаправления двойного астероида) была запущена в 2022 году и завершилась запланированным столкновением с Диморфосом — небольшой луной околоземного астероида Дидим. Эта миссия планетарной защиты ставила целью проверить, можно ли путём направленного удара космического аппарата сбить небесное тело с курса и тем самым защитить Землю от потенциальной угрозы.
Успех миссии был очевиден: столкновение привело к сокращению орбитального периода двойной системы на 33 минуты. Однако последующие наблюдения преподнесли сюрприз: орбитальный период сократился дополнительно ещё на 30 секунд. Эта аномалия поставила перед учёными вопрос: что стало её причиной?
Первоначальная гипотеза связывала это дополнительное изменение с процессом, известным как «бинарное уплотнение» (binary hardening). Согласно этому сценарию, выброшенные при ударе обломки взаимодействуют с гравитацией Диморфоса и в конечном итоге выбрасываются из системы. Этот процесс уносит с собой угловой момент, заставляя бинарную систему (Дидим-Диморфос) переходить на более тесную орбиту.
Однако недавнее исследование, проведённое Харрисоном Агрусой и Камиллой Шатен из Университета Кот-д’Азюр (Франция), показало, что гравитационное рассеяние выброшенного вещества не может объяснить аномальное сокращение орбитального периода Диморфоса. Используя вычислительный метод N-тел (REBOUND N-body code) для моделирования движения множества объектов, взаимодействующих через гравитационные силы, исследователи смоделировали динамику 10 000 частиц выбросов после удара DART.
Результаты показали, что Диморфос обладает слишком слабой гравитацией (низкая вторая космическая скорость, число Сафронова ~0.14), чтобы эффективно рассеивать частицы и уносить из системы достаточное количество углового момента.
Если выброшенное вещество не рассеивается, наиболее вероятным исходом является его обратное аккреция — падение обломков обратно на один из компонентов двойной системы. Поскольку удар DART был почти лобовым, большая часть выброшенного материала перешла на проградные орбиты, то есть стала двигаться в том же направлении, что и взаимное обращение Дидима и Диморфоса.
Известно, что когда вещество на проградных орбитах аккретируется обратно, оно добавляет угловой момент системе. Это, в свою очередь, должно было привести к увеличению орбитального периода, а не к наблюдаемому сокращению.
Все расчёты, проведенные в ходе исследования, указывают на то, что материал в конечном итоге был перераспределён обратно в систему. Это позволяет предположить, что существует какой-то дополнительный механизм, который смог противостоять этому эффекту и вызвать чистое уменьшение орбитального периода.
В качестве наиболее правдоподобного альтернативного объяснения исследователи предложили гипотезу о переформировании Диморфоса под действием изменённого вращения. Они допускают, что удар мог так раскрутить и дестабилизировать структуру астероида, что это привело к изменению его гравитационного поля и, как следствие, к сокращению орбиты. Однако для окончательных выводов потребуются дополнительные исследования.
Работа подчёркивает сложность процессов, происходящих при кинетическом воздействии на астероиды, и показывает, что наше понимание этих механизмов ещё далеко от полного. Разгадка тайны 30 секунд Диморфоса станет ключом к оттачиванию будущих методов планетарной защиты.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
