Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 24.06.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

ЯОРП-эффект указал на неоднородную структуру астероида Итокава

| On 06, Фев 2014

Наземный телескоп New Technology Telescope (NTT) Европейской южной обсерватории подтвердил информацию о том, что астероиды могут содержать в себе чрезвычайно разные структуры. Эти исследования проводились на примере астероида Итокава (25143 Itokawa), в процессе которых ученые выяснили, что разные части астероида имеют отличные друг от друга плотности. Эта удивительная особенность Итокавы обещает не только пролить свет на то как он образовался, но и на процессы, протекающие в молодой Солнечной системе.

Плотность астероида Итокава

На этом изображении художник показал две части с разными плотностями, которые есть у астероида Итокава. Источник: ESO

New Technology Telescope является альт-азимутальным телескопом с диаметром апертуры 3.58 метра системы Ричи-Кретьена. Альт-азимутальная монтировка позволяет наводить телескоп сразу по двум направлениям: по высоте (от английского altitude) и по азимуту. В отличие от экваториальной монтировки, альт-азимутальная имеет меньший вес, а с появлением компьютерных программ управления, стало проще управлять телескопами на таких монтировках. К тому же, экваториальная имеет всего одну ось движения. А применение альт-азимутальной монтировки в больших телескопах обусловлено тем, что сама конструкция становится проще, а наличие вертикальной оси позволяет существенно снизить нагрузку на конструкцию в целом.

Система Ричи-Кретьена, используемая на телескопе New Technology Telescope является усовершенствованной версией системы Кассегрена — двухзеркального телескопа у которого главное зеркало вогнутое (параболическое), а вторичное выпуклое (гиперболическое). В системе Ричи-Кретьена оба зеркала являются гиперболическими. В такой схеме можно получать изображение, сопоставимое с системой Кассегрена, но на большем поле зрения. На большинстве современных наземных и орбитальных телескопах используется подобная схема.

Используя такую установку, астрономы из Европейской южной обсерватории измерили скорость вращения астероида Итокава вокруг своей оси и как она меняется с течением времени. Первоначально эти исследования были использованы в работе по исследованию того, как астероиды излучают тепло в космическое пространство.

Астероид Итокава

Изображение астероида Итокава от зонда Хаябуса. Видна его неправильная форма, напоминающая арахис. Источник: JAXA

Астероид Итокава имеет довольно интересную форму, напоминающую арахис. Это удалось выяснить благодаря японскому исследовательскому зонду Хаябуса (Hayabusa) в 2005 году. А для исследования его внутренней структуры астрофизики использовали различные изображения, собранные в период с 2001 по 2013 года с помощью упомянутого New Technology Telescope , а так же некоторых других наземных телескопов. За 12 лет исследований накопилась исчерпывающая информация об изменении яркости этого астероида по мере его вращения. Первоначально, когда форма астероида была неизвестна, собранная информация использовалась для точного предсказания периода закрутки телескопа и как он будет меняться с течением времени. А объединив данные о форме Итокавы, удалось исследовать и внутреннюю структуру. Ученые обнаружили, что плотность внутренней структуры астероида варьируется от 1.75 до 2.85 грамм на кубический сантиметр. Но эта плотность изменяется не равномерно по всей структуре, а принадлежит двум разным по плотности частям.

«Это было впервые, когда мы смогли хоть как-то выяснить, что происходит внутри астероида. Видно, что у астероида Итокава чрезвычайно разная структура, а это открытие — большой шаг вперед в понимании жизненного цикла каменных тел в Солнечной системе», — объясняет Стивен Лаури из Кентского университета.

Давно известно что на движение астероида и на его закрутку, помимо других факторов, влияет и солнечный ветер. Уже на заре XX века русский ученый Иван Осипович Ярковский предположил, что астероиду могут придавать небольшой реактивный импульс фотоны, исходящие от нагретой днем стороны и остывающей ночью. В 2003 году эффект Ярковского был экспериментально подтвержден. С помощью этого эффекта удалось объяснить, например, почему количество упавших на землю астероидов больше, чем это предсказывалось из прежних расчетов. Через сто лет появилось более широкое представление эффекта Яровского, которое назвали YORP-эффект (эффект Ярковского-О’Кифа-Радзиевского-Пэддэка), который объяснял изменение скорости вращения небольших астероидов неправильной формы под действием солнечного света. Из-за нерегулярной формы астероида излучение Солнца переизлучается нерегулярно, что создает крошечный, но непрерывный момент закрутки. В качестве аналогии ЯОРП-эффекта можно привести пример, когда на выключенный вентилятор светят интенсивным светом и его лопасти начинают слабо двигаться.

Стивен с командой измерили вращение Итокавы под действием ЯОРП-эффекта и обнаружили, что астероид очень медленно увеличивает скорость своего вращения на небольшую величину — всего 0.045 секунды в год. Но само существование этого ускорения стало неожиданностью, а объяснить это можно было только тем, что две части астероида имеют разную плотность.

В итоге, ученые впервые в мире нашли доказательства чрезвычайно различной внутренней структуры у одного астероида. До сего момента внутреннюю структуру астероидов определяли по грубым расчетам их средней плотности. Обнаруженное явление открывает еще один путь для формирования твердых объектов в Солнечной системе: астероид Итокава мог образоваться после столкновения и слияния двух малых тел.

Вообще, данные о том, что астероиды могут и не обладать гомогенной структурой в корне меняют некоторые принципы астероидной безопасности Земли. К тому же, для запусков космических аппаратов к астероидам теперь придется учитывать возможность того, что структура у них будет совершенно разная.

По информации Европейской южной обсерватории.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

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