Астрономы выяснили, как образовалась уникальная группа троянских астероидов рядом с Марсом. Ее особенность заключается в том, что все объекты, принадлежащие «семейству», двигаются по очень похожим орбитам, что указывает на общее происхождение тел. Однако группа возникла не из-за крупного столкновения, как можно было бы подумать, а из-за влияния излучения Солнца. Ученые рассказали об этом на 49-й ежегодной встрече отдела планетарных наук Американского астрономического общества.
Троянские астероиды движутся вокруг Солнца вместе с Марсом по его орбите. Они находятся либо в 60 градусах перед ним (точка Лагранжа L4), либо в 60 градусах позади (точка Лагранжа L5). Первый астероид подобного типа был открыт американскими астрономами 25 лет назад, его назвали Эврикой с отсылкой к легенде о древнегреческом математике Архимеде. Позже рядом с Марсом удалось обнаружить еще девять троянцев, часть из которых вошла в состав необычной группы.
«Семейство» включает в себя восемь астероидов, которые вращаются позади Марса. В их число входит Эврика, диаметр которой приблизительно равен двум километрам, и более мелкие троянцы. Известно, что в астероидном поясе между Марсом и Юпитером подобные группы рождаются в ходе столкновений, однако «семейство» троянцев слишком компактно, чтобы его появление можно было объяснить похожим образом. Если бы в Эврику врезалось другое тело, то осколки улетели бы намного дальше. Поэтому авторы работы предложили другой сценарий.
По мнению астрономов, важную роль сыграл ЯОРП-эффект. Когда астероид неправильной формы движется вокруг своей оси, Солнце сильно нагревает его дневную сторону, в то время как ночная сторона остается холодной. Из-за неравномерного нагрева тепловое излучение с дневной стороны оказывается намного сильнее, чем с ночной. При остывании с разогретой поверхности излучаются фотоны, что приводит к возникновению реактивной силы, которая практически не сбалансирована с ночной стороны. В итоге астероид начинает вращаться быстрее или медленнее (в зависимости от изначального направления его вращения).
Исследователи пришли к выводу, что Эврика под действием солнечного излучения могла получить высокую скорость вращения. Когда скорость вращения превысила определенный предел, с экватора под действием центробежной силы начали отваливаться куски вещества. Эти осколки стали троянцами, которые образовали группу рядом с Марсом. В пользу гипотезы ученых говорит то, что Эврика совершает один оборот вокруг своей оси за 2,5 часа, что является почти пределом скорости для такого астероида, чтобы не раздробиться на куски.
В будущем ученые надеются проверить свои выводы дополнительными наблюдениями. Если им удастся найти более мелкие осколки, то это подтвердит их предположения.
ЯОРП-эффект является частным проявлением эффекта Ярковского. Последний влияет не на скорость вращения астероидов, а на траекторию их движения. Эффект Ярковского играет важную роль при изучении эволюции орбит небесных тел. В частности, если потенциально опасный для Земли объект поменяет направление полета, он может врезаться в нашу планету. Сегодня за околоземными телами следит Международная сеть предупреждения об астероидах (IAWN). Недавно она протестировала технологию отслеживания опасных объектов.
Кристина Уласович