Рюгу оказался наполовину полой «кучей щебня»

Астрономы использовали данные японского зонда «Хаябуса-2» для оценки физических параметров астероида Рюгу. В среднем это тело оказалось лишь немногим плотнее воды, но наличие большого количества льда в нем не ожидается, из-за чего, по оценкам ученых, его суммарная пористость превышает 50 процентов. По этому параметру Рюгу оказался схож с астероидами Итокава и Бенну, которые астрономы называют «кучами щебня», так как они не являются монолитными телами, а представляют собой скопление небольших обломков. Статья опубликована в журнале Science.

Рюгу — это околоземный астероид C-класса с очень низкой яркостью, к которому в 2018 году прибыл японский зонд «Хаябуса-2». Основной целью аппарата является получение материала с поверхности тела и доставка его на Землю в 2020 году. Уже были проведены исследования при помощи спускаемых зондов и осуществлен первый забор вещества.

В текущем номере журнала Science вышло сразу три научных работы с результатами исследования Рюгу (1, 2, 3). Статья, написанная под руководством Сей-Итиро Ватанабэ (Sei-Ichiro Watanabe) из Нагойского университета, описывает физические параметры тела, такие как форму, массу и плотность. Оптические наблюдения позволили определить рельеф объекта и размер. В целом Рюгу выглядит как приплюснутый волчок: его экваториальный радиус равен 502 метрам, а полярный на 18 процентов меньше. Измерения массы на основе силы гравитации дали значение 4,5×10¹¹ килограмм. Отсюда можно вычислить среднюю плотность, которая оказывается равной 1,19 граммам на кубический сантиметр.

С одной стороны, присутствие большого количества водяного льда могло бы объяснить столь низкую плотность (что и предполагается в случае углеродистых тел в поясе астероидов), но Рюгу находится гораздо ближе к Солнцу — на таком расстоянии все тела должны нагреваться примерно до 250 кельвинов, что выше температуры сублимации льда даже при ожидаемом в центре тела давлении в 8 паскаль. Также ожидаемое время диффузии составляет порядка 10⁵ лет при типичном динамическом времени жизни околоземных астероидов около 10⁷ лет. Таким образом, лед и с поверхности должен был испариться, и внутри не мог спрятаться.

Остается предположить, что астероид — высокопористое тело, так как его объем должен быть более чем наполовину пустым пространством, при условии что твердая фракция по плотности соответствует наименьшему значению среди углистых хондритов (2,42 грамма на кубический сантиметр). Получается, что Рюгу не является монолитным телом, а представляет собой связанную гравитационными силами «кучу щебня», подобно уже исследованному астероиду Итокава.

В экваториальном сечении Рюгу весьма близок к идеальному кругу, что говорит о деформации под действием центробежных сил. Однако сегодня он делает один оборот вокруг оси за 7,6 часов, что слишком долго для эффективного изменения формы. Астрономы предполагают, что в прошлом астероид вращался намного быстрее, возможно, почти в 2 раза быстрее.

На данный момент ученые не могут сказать когда Рюгу приобрел такую форму. Возможно, это произошло на ранних этапах его развития, спустя небольшое время после его предположительного рождения в результате катастрофического разрушения родительского тела, но не исключен и вариант постепенного искривления из-за вращения. Для выяснения истории астероида и проверки гипотезы о значительном замедлении вращения необходимо детально исследовать вещество на поверхности. Авторы отобрали семь потенциальных мест для осуществления следующего забора грунта: четыре на центральном хребте и три на чуть более высоких широтах. Однако в средних широтах высаживался спускаемый модуль MASCOT, поэтому ученые выбрали участок L08 на экваториальном хребте для отбора материала.

Мы подробно следим за миссией «Хаябуса-2» и пишем о всех основных результатах, чему посвящен специальный раздел нашего сайта Приключения «Хаябусы-2».

Тимур Кешелава