«Хаббл» проследил эволюцию пылевого хвоста Диморфа

Планетологи представили результаты длительных наблюдений телескопа «Хаббл» за эволюцией выброса из пыли и обломков, возникшего в ходе тарана зондом DART астероида Диморф. Они подтвердили, что свойства пылевого хвоста зависят от его возраста, а ударные события могут порождать активные астероиды. Статья опубликована в журнале Nature.

Обычно активность в виде выбросов пыли и летучих веществ наблюдается в Солнечной системе у комет, однако подобное явление присуще и некоторым астероидам и кентаврам. Считается, что это может быть результат внешнего воздействия, например столкновения с другим телом, при этом рождение пылевого хвоста никогда не наблюдалось непосредственно.

27 сентября 2022 года зонд DART столкнулся со 160-метровым астероидом Диморф, что стало первой экспериментальной проверкой метода кинетического тарана для защиты Земли от опасных астероидов. Это событие наблюдалось как вблизи кубсатом LICIACube, так и наземными и космическими телескопами.

Группа планетологов во главе с Цзянем Ян Ли (Jian-Yang Li) из Планетологического института США опубликовала результаты анализа данных наблюдений за тараном телескопа «Хаббл» в оптическом диапазоне. Наблюдения охватывали период от 15 минут до 18,5 дней после тарана, полученные снимки обладали разрешением 2,1 километра на пиксель.

Оказалось, что эволюция выброса из пыли и обломков была достаточно сложной. Вначале возникло диффузное облако, с несколькими линейными структурами и сгустками, которое через два часа почти рассеялось, а выброс стал приобретать форму полого конуса. Некоторые детали выброса простирались на расстояние до 500 километров от астероида и смещались от него со скоростями от нескольких до 30 метров в секунду. Конус выброса оказался шире, чем в случае наземных экспериментов, а также отличался от выброса, возникшего на ядре кометы Темпеля 1 во время падения на него зонда Deep Impact.

В период с 0,7 до 2,1 дня после тарана в выбросе стали заметны структуры из медленной пыли, истекающей с астероида со скоростью около метра в секунду. Затем потоки пыли и обломков стали изгибаться из-за влияния гравитации астероидов в двойной системе.

Пылевой хвост стал формироваться под действием давления солнечного излучения спустя три часа после тарана и быстро удлинился до 1500 километров. Поначалу в нем преобладали частицы микронного размера, в дальнейшем, во внутренней части хвоста преобладали уже частицы сантиметрового размера. В период между 5,7 и 8,8 днями после тарана возник вторичный хвост, который был уже не различим спустя 18,5 дней после тарана. Причина рождения вторичного хвоста пока что неясна, хотя множественные хвосты наблюдались ранее у активных астероидов.

Таким образом, ударные события действительно могут порождать активные астероиды, а наблюдаемый размер частиц в хвостах известных активных астероидов может зависеть от возраста хвоста, что согласуется с данными наблюдений.

Подробно о методах планетарной защиты и деталях проекта DART, можно узнать в материале «Вломи ему, Дарт!».