Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 15.12.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Мощный удар мог создать пояс на экваторе астероида Веста

shortstoryf

Столкновения небесных тел высвобождают в космическое пространство невообразимое количество энергии. Исследователи из Университета Брауна используя сверхскоростную пушку NASA и компьютерную симуляцию смоделировали одно такое подобное столкновение, взяв в качестве примера астероид Веста — второй по величине объект в поясе астероидов. Согласно их анализу и судя по фотографиям, полученным на скорости съемки миллион кадров в секунду, можно сделать предположение о том, как Веста получила свои углубления в средней своей части.

Когда космический аппарат Dawn посетил астероид Веста (Vesta) в 2011 году, ученые сразу же обратили свое внимание на глубокие впадины, которые расположены в районе экватора, совсем как космический пояс. Появление этих особенностей поверхности астероида связывают с каким-то воздействием на его Южный полюс. Теперь, используя сверхскоростную пушку в Научно-исследовательском центре Эймса, исследователи из Университета Брауна смогли пролить свет на цепь событий, которые протекали в недрах Весты, которые как раз и сформировали эти поверхностные образования. Некоторые из этих углублений даже шире, чем американский Гранд Каньон.

«Веста была неспокойной. Вся ее внутренняя структура вибрировала, и то что мы видим на поверхности, проявление того, что происходило внутри нее», — Петер Шульц, профессор земных, экологических и планетарных наук.

В результате проведенного исследования было выдвинуто предположение, что кратер Реясильвия (Rheasilvia basin) был образован в результате удара некоего небесного тела, причем под каким-то углом, а не строго перпендикулярно. Но даже такой скользящий удар нанес Весте невообразимое количество повреждений. Исследование показывает, что спустя секунды после столкновения, камни глубоко в астероиде начали раскалывать и рушиться в результате напряжения. В течение двух минут эта цепная реакция достигла поверхности астероида в районе экватора, формируя глубокие каньоны, видимые сейчас далеко от места попадания.

«Как только Петер и я увидели изображении Весты от миссии Dawn, мы были очень удивлены и взволнованы. Большие каньоны и глубокие впадины выглядели ток же, как и те вещи, которые мы видели в наших экспериментах. Таким образом, мы решили изучить их еще подробнее и создали новые модели. И мы обнаружили очень интересные эффекты взаимодействия в твердой структуре астероида, — Ангела Стикл, бывший студен в Университете Брауна, а сейчас исследователь в в Лаборатории прикладной физики Универитета имени Джона Хопкинса.

Симуляция столкновения тел

Кадры из симуляции столкновения двух сфер из оргстекла. Результаты эксперимента показали, что пояс на экваторе астероида Веста мог образоваться в результате такого удара. Источник: Angela Stickle and Peter Schultz

Для продолжения исследований аналитики использовали специальную пушку Ames Vertical Gun Range в Центре Эймса. Она обладает 4-метровым дулом, в работе использует порох и сжатый водородный газа, а предназначена для моделирования столкновений между небесными телами. Она способна выстреливать снарядами со скоростями от 500 до 7000 метров в секунду. Для проводимого исследования Шульц с коллегами использовали снаряды в виде сферы, размерами с мяч для игры в софтбол, выполненные из органического стекла (полиметилметакрилат, ПММА. Во время поражения снарядом цели прозрачный материал становится непрозрачным в областях с высоким напряжением. Наблюдая процесс попадания с помощью высокоточных камер, которые могут снимать до миллиона кадров в секунду, исследователи могут наблюдать то, как эти напряжения распространяются сквозь материал.

Эксперименты показали, что процесс разрушения начинается там, где и следовало его ожидать — в точке попадания. Но вскоре после этого, области с повреждениями начинают формироваться на сфере на противоположной стороне от той, которая подверглась воздействию. Вначале эти нарушения структуры распространяются внутрь, к центру сферы от места попадания, а затем размножаются наружу к краям и выглядят как распускающийся цветок. Используя числовые модели для того, чтобы аппроксимировать полученные результаты в лаборатории на размеры Весты, исследователи показали, что распускающийся «цветок» из напряжений и разрушений материала астероида расположился бы как раз в той области, в которой мы видим большие углубления вокруг экватора Весты.

Эти результаты помогли ответить на некоторые вопросы, которые интересовали ученых относительно пояса Весты. главный из них — ориентация пояса относительно кратера Реясильвия. Установлено, что угол наклона пояса не соответствует углу удара, сформировавшего кратер. Согласно новым экспериментам, угол наклона пояса зависит от угла падения тела на Весту. Исследователи пришли к заключению, что объект, который создал кратер Реясильвия, вошел в астероид под углом менее 40 градусов на скорости приблизительно 17700 километров в час.

По информации Университета Брауна.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google