Данные, собранные межпланетной станцией OSIRIS-REx, помогли астрономам классифицировать околоземный астероид Бенну как активный. Оказалось, что этот объект периодически создает пылевые выбросы — и это неоднократно фиксировал аппарат, сообщается на сайте миссии. Статья опубликована в журнале Science.
Активные астероиды — один из типов малых тел Солнечной системы: у них типичные для астероидов орбиты, но также они демонстрируют определенный уровень активности в виде выбросов пыли или образование комы или хвоста, похожих на кометные. Несколько объектов из Главного пояса астероидов и из семейств околоземных астероидов демонстрируют подобную активность в течение длительных периодов времени: например, 133P/Эльст—Писарро ведет себя как комета вблизи своего перигелия. Другие активные астероиды генерируют пылевые выбросы в течение коротких временных промежутков или во время процесса распада на отдельные части.
Группа исследователей во главе с Данте Лауреттой (Dante Lauretta) проанализировала данные, собранные межпланетной станцией OSIRIS-REx, которая работает вблизи 500-метрового околоземного астероида (101955) Бенну. Аппарат при помощи бортовых камер системы TAGCAMS зафиксировал три крупных выброса частиц пыли с поверхности астероида, произошедших 6 и 19 января и 11 февраля 2019 года, а также ряд схожих событий (их достоверность, однако, под вопросом). Ученых интересовали источники этих выбросов, размер улетевших частиц пыли, а также траектории их движения и механизмы выбросов.
Оказалось, что с поверхности Бенну улетали частицы с диаметрами от менее одного до десяти сантиметров со скоростью в диапазоне от менее 0,05 до более трех метров в секунду. Убыль массы астероида в период с 31 декабря по 18 февраля 2019 года (включая три крупных выброса) составила около одного килограмма, а средняя скорость потери массы, составившая 10-4 граммов в секунду, на несколько порядков меньше, чем аналогичная величина, полученная для других проявляющих активность астероидов ( от 10 до 103 граммов в секунду).
Предполагаемые источники крупных выбросов располагались в южном полушарии астероида и в экваториальной части: они не демонстрируют явных отличий от других мест на Бенну в геологическом плане. Все события происходили ближе к вечернему времени, когда аппарат регистрировал до двухсот частиц. Моделирование траекторий частиц показывает, что некоторые из них возвращаются обратно на поверхность астероида, а другие покидают ее, но частицы пыли почти постоянно присутствуют в окрестностях астероида.
Предполагается, что на Бенну могут работать три механизма генерации подобных выбросов: столкновения астероида с метеоритами, дегидратация филлосиликатов, входящих в состав вещества Бенну, а также взрывное разрушение пород из-за резкого нагрева и охлаждения. Последнее возможно из-за слишком быстрой смены дня и ночи на астероиде.
Подробнее о том, что ученые узнали про Бенну за весь период его изучения, можно прочитать в нашем материале «Небесное тело алмазной формы».
Александр Войтюк
Оно возникло из-за сильной солнечной вспышки и выброса плазмы
Китайские астрономы сообщили о первом случае регистрации наземного возрастания солнечных космических лучей на Земле, Луне и Марсе. Само по себе событие не было очень мощным и возникло в октябре 2021 года из-за сильной вспышки и коронального выброса массы на Солнце. Статья опубликована в журнале Geophysical Research Letters. Когда на Солнце происходят мощные вспышки или корональные выбросы массы, то в гелиосфере наблюдается возрастание интенсивности энергетических частиц солнечных космических лучей (в основном это протоны), которые способны негативно влиять на здоровье астронавтов или электронику космических аппаратов и кораблей. При этом могут возникать события наземного возрастания солнечных космических лучей (GLE-событие), когда ускоренные протоны с энергиями от пятисот мегаэлектронвольт до нескольких гигаэлектронвольт способны достичь поверхности Земли, порождая в атмосфере множество вторичных частиц, что обнаруживается наземными детекторами. Такие события относительно редки, с 1942 года их зарегистрировано 73 штуки. Группа астрономов во главе с Го Цзиннань (Jingnan Guo) из Научно-технического университета Китая опубликовала результаты анализа наблюдений первого случая регистрации наземного возрастания солнечных космических лучей на поверхностях сразу трех небесных тел — Земли, Луны и Марса. Речь идет о событии GLE73, которое произошло 28 октября 2021 года и связано с солнечной вспышкой класса X1.0 и сопровождавшим ее мощным корональным выбросом массы. Ученые рассматривали данные, полученные прибором LND на борту китайской станции «Чанъэ-4» на поверхности обратной стороны Луны, инструментом CRaTER на борту орбитального лунного зонда LRO, детектором RAMIS на спутнике Eu:CROPIS на полярной 600-километровой околоземной орбите, а также детектором RAD на борту марсохода «Кьюриосити». Поскольку Луна не имеет глобального магнитного поля или плотной атмосферы, то солнечные космические лучи могут достигать ее поверхности напрямую, а также взаимодействовать с реголитом, порождая вторичные частицы. У Марса тоже отсутствует глобальная магнитосфера, однако есть тонкая атмосфера, в которой солнечные космические лучи способны терять часть энергии и генерировать вторичные частицы, которые, как и в случае Луны, будут возникать и при взаимодействии первичных частиц с грунтом. В случае околоземной орбиты измеренная общая доза поглощенного излучения от солнечных космических лучей составила 10,474 миллигрей, околомарсианской — 9,186 миллигрей, окололунной — 31,191 миллигрей. На показания детектора RAMIS, скорее всего, влиял тот факт, что он находился за трехмиллиметровым алюминиевым экраном, в то время как CRaTER был наименее экранированным детектором. В случае лунной поверхности измеренная доза поглощенного излучения составила около 17 миллигрей, при этом значение смоделированной дозы составляет около 11 миллигрей. Для поверхности Марса поглощенная доза составила 0,288 миллигрея, при этом наиболее верная по мнению ученых модель дает значение дозы 0,315 миллигрея. Ученые отмечают, что радиационный эффект GLE73 по сравнению с другими GLE-событиями не выглядит очень большим, возможно из-за недостаточной эффективности ускорения частиц во время выброса или вспышки. Считается, что острая лучевая болезнь развивается у человека, если его тело получит дозу выше 700 миллигрей одномоментно или за короткое время. Ни одно из событий типа GLE на Марсе не преодолело этот порог по измеренной дозе, а вот на Луне 12 из 67 событий превысили этот уровень. Для лучшего понимания угрозы таких событий для астронавтов и техники, а также создания более точных моделей, необходимо продолжать мониторинг радиационной обстановки как на Земле, так и в межпланетном пространстве и на поверхности других небесных тел. Ранее мы рассказывали о том, как десять космических аппаратов отследили путешествие солнечной плазмы по Солнечной системе.