Космические телескопы НАСА Swift и Hubble исследуют осколки - результат столкновения астероидов...

На фото: Астероид (596) Шейла, который на данной композиции снят с переэкспонированием, "держится" на тусклых шлейфах. Изображения в видимой и УФ (ультрафиолетовой) областях спектра, полученные с помощью телескопа UVOT орбитальной станции Swift (обведенные кругом), сливаются с изображением той же самой области Цифровой съемки неба (Digital Sky Survey). Изображения UVOT были получены 15 декабря 2010 года, когда астероид находился на расстоянии около 232 миллионов миль от Земли. Авторы: НАСА/Swift/DSS/D. Bodewits (UMD).

В конце прошлого года астрономы обратили внимание на то, что астероид под названием Шейла неожиданно увеличил свою яркость и стал «выставлять напоказ» быстро рассеивающиеся шлейфы. Данные, полученные с помощью космического спутника НАСА «Swift» и космического телескопа «Hubble», показали, что такие изменения, по всей вероятности, произошли после того, как Шейла (Scheila) была атакована астероидом с намного меньшими размерами...

"В результате столкновений между астероидами образуются обломки горных пород, размеры которых колеблются от размеров тонкодисперсной пыли до гигантских глыб, которые, несомненно, оказывают воздействие на планеты и их «луны», - отметил Деннис Бодвиц ( Dennis Bodewits), астроном из университета штата Мэриленд в городе Колледж-Парк (College Park) и ведущий автор исследования, проводимого с помощью космического спутника «Swift». - И все-таки, впервые мы смогли «поймать» такое событие спустя всего несколько недель после столкновения, задолго до того, как все свидетельства исчезнут".

Астероиды представляют собой обломки каменистых пород, которые предположительно являются остаточными продуктами процессов образования и эволюции Солнечной системы, имевших место приблизительно 4.6 миллиарда лет назад. Бесчисленные множества таких астероидов обращаются вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера в главном поясе астероидов. Астероид Шейла составляет приблизительно 70 миль в поперечнике и движется по орбите вокруг Солнца с периодом пять лет.

"Данные, полученные с помощью телескопа «Hubble», проще всего объясняются столкновением на скорости 11,000 м/час с ранее неизвестным астероидом диаметром около 100 футов", – сказал руководитель группы исследователей, работающей с телескопом «Hubble», Дэвид Джуитт (David Jewitt) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. 

Телескоп «Hubble» «не видел» каких-либо результатов столкновения в виде разрозненных обломков, в отличие от наблюдений, которые телескоп проводил в 2009 году за объектом P/2010 A2, когда он впервые зафиксировал столкновение астероидов.

Исследования будут представлены в выпуске журнала «The Astrophysical Journal Letters» от 20 мая и доступны в режиме «онлайн».

Астрономам уже несколько десятилетий известно то, что кометы содержат льдистый материал, который выбрасывается из недр кометы при её нагревании солнцем. Астрономы считали, что астероиды – это неактивные каменистые глыбы, поведение которых, поверхности, формы и размеры определяются взаимными соударениями. Однако эта простая картина за последние несколько лет значительно усложнилась.

На определенных участках своих орбит некоторые небесные тела, некогда отнесенные к классу астероидов, отчетливо проявляют признаки, присущие кометам, которые могут сохраняться многие месяцы. Другие демонстрируют значительно более кратковременные вспышки. Льдистые материалы могут время от времени подвергаться воздействию как глубинных геологических процессов, так и внешнему воздействию, например, удару. 11 декабря 2010 года на изображениях, полученных во время съемки неба в Каталине, организованной университетом Аризоны, проект в рамках программы НАСА «Наблюдения за околоземными объектами, обнаружено, что Шейла в два раза увеличила свою обычную яркость и погрузилась в тусклое свечение, свойственное кометам. Просматривая изображения из архива съемки неба, астрономы пришли к заключению, что вспышка началась в период между 11 ноября и 3 декабря.  

Через три дня после сообщения о вспышке телескоп орбитальной станции «Swift», сконструированный для исследований в ультрафиолетовой (УФ) и видимой (оптической) областях спектра (UVOT), многократно зафиксировал изображения и спектр астероида. Солнечное УФ излучение разрывает молекулы газа, окружающего кометы; вода, к примеру, при этом преобразуется в гидроксильные группы и водород. Тем не менее, выбросы, обычно наблюдаемые в кометах, например, гидроксильные группы или циан, не были выявлены на спектре, зарегистрированном UVOT. Отсутствие газа вокруг астероида Шейла убедило группу исследователей, работающую с телескопом космической обсерватории «Swift» отказаться от версий, согласно которым именно лед после некоторого воздействия на него спровоцировал отмеченную активность.

На изображениях четко видно, что с северной стороны астероида вытянулся яркий пылевой шлейф, а с южной - более тусклый. Такой двойной шлейф, сформированный из мелких частичек пыли, вырванных из астероида в момент удара, отбрасывается в обе стороны от него солнечным излучением (ветром). Телескоп «Hubble» «заметил» постепенно исчезающее пылевое облако астероида 27 декабря 2010 года и 4 января 2011 года.

Обе группы ученых установили, что самым простым объяснением полученных данных наблюдения является столкновение с небольшим астероидом, врезавшимся в поверхность Шейлы под углом менее 30 градусов и оставившим на поверхности кратер диаметром 1,000 футов. Лабораторные эксперименты показывают, что более прямой удар вряд ли бы смог привести к образованию двух отдельных пылевых шлейфов. Ученые подсчитали, что в результате столкновения выброшено более 660,000 тонн пыли - это соответствует примерно двойной массе Эмпайр Стейт Билдинга (известного в Нью-Йорке небоскрёба) (Empire State Building).

"Пылевое облако, окружающее Шейлу, могло быть в 10,000 раз массивнее, чем то, которое образовалось в результате выброса из кометы 9P/Tempel 1 во время миссии НАСА «Глубокий удар» (UMD-led Deep Impact mission), – отметил соавтор Майкл Келли (Michael Kelley), также из университета Мэриленда. – Столкновения позволяют нам заглянуть в глубинную суть комет и астероидов. Выбросы пыли, поднятой «Глубоким ударом», содержали множество льда, поэтому отсутствие льда в недрах Шейлы говорит о том, что она не имеет абсолютно ничего общего с кометами".

Центр космических полетов имени Годдарда, НАСА, в Гринбелте, штат Мэриленд, управляет космическими телескопами «Hubble» и спутником «Swift». «Hubble» был построен и управляется в сотрудничестве с Европейским космическим агентством. Научные операции в соответствии с обеими миссиями проводятся в содружестве с многими государственными (национальными) и международными партнерами.

На фото: Космический телескоп «Хаббл» запечатлел (596) Шейлу 27 декабря 2010 года, когда астероид был удален от нас примерно на 218 миллионов миль. Это изображение Шейлы получено с переэкспонированием, чтобы обнаружить тусклые пылевые формирования. Астероид окружен C-образным облаком частиц и демонстрирует линейный пылевой хвост на этом снимке, выполненном в видимом свете, который получен с помощью широкоугольной камеры Wide Field Camera 3, установленной на телескопе «Хаббл». Поскольку «Хаббл» отслеживал астероид во время экспозиции, изображения звезд отстают. Авторы: NASA/ESA/D. Jewitt (UCLA).

Публикация подготовлена по материалам сайта "Астрогоризонт"