Як ми дізнаємося, з чого складаються астероїди?

(MENAFN- The Conversation) Астероїди — одні з найстаріших об’єктів у Сонячній системі: залишки хаотичного періоду, коли планети формувалися з пилу та каменю. Вони є часовими капсулами, що зберігають підказки про те, якою була рання Сонячна система, і, зрештою, з чого складаються будівельні блоки планет.

Знання про склад астероїдів має також дуже практичне значення. Якщо колись астероїд опиниться на колізійній траєкторії з Землею, його склад вплине на ступінь небезпеки, як він розіб’ється в атмосфері і як ми зможемо його успішно відхилити. Цю галузь досліджень називають планетарною обороною.

Розуміння складу астероїдів важливе і для майбутніх досліджень: деякі з них можуть містити метали, мінерали і навіть воду — потенційно корисні ресурси. Але як визначити, з чого складаються астероїди, коли більшість з них знаходяться за мільйони кілометрів від нас?

«Відбитки пальців» астероїдів

Одна з найпотужніших технік — спектроскопія, наука про розподіл світла на компоненти та вимірювання, які довжини хвиль поглинаються або відбиваються. Мінерали взаємодіють зі світлом характерним чином, залишаючи тонкі поглиблення та схили у спектрі. Фактично, поверхня астероїда залишає хімічний відбиток у сонячному світлі.

Ці відбитки дозволяють класифікувати астероїди за великими групами. Одна з найпоширеніших груп поблизу Землі — це комплекс S, клас астероїдів з відносно високою відбивною здатністю, часто пов’язаних із силікатними мінералами, такими як олівін і піроксен. Десятиліттями дослідники підозрювали, що астероїди комплексу S пов’язані з певною категорією метеоритів, які часто падають на Землю: звичайними хондритами.

Яскравий приклад того, наскільки добре це може працювати, — місія Hayabusa з Японії, яка повернула зразки астероїда, що знаходиться поблизу Землі, (25143) Ітокава. Hayabusa дісталася до астероїда у вересні 2005 року. За його відбитками світла було зроблено висновок, що Ітокава — астероїд комплексу S, і спектроскопічні порівняння вказували на схожість із звичайними хондритами, особливо підгрупою LL.

Hayabusa повернула на Землю мікроскопічні частинки реголіту астероїда, і лабораторні аналізи показали, що мінералогія та мінеральний склад ідентичні LL-хондритам. Іншими словами, віддалене спектроскопічне передбачення збігалося з фізичною реальністю зразків.

Потім з’явився Dart — і підвищив ставки. У вересні 2022 року NASA цілеспрямовано врізала космічний апарат у малий супутник Діморфос, який обертається навколо більшого астероїда Дідімос, у місії Dart (Double Asteroid Redirection Test).

Мета полягала не у знищенні астероїда, а у перевірці, чи може кінестичний удар суттєво змінити його орбіту. Дідімос був досліджений за допомогою спектроскопії і класифікований як астероїд комплексу S з ймовірним складом LL-хондриту.

Але чи можемо ми помилитися у визначенні складу космічних камінців? Стаття 2026 року стверджує, що ще одна група метеоритів — брахініти — може мати спектральні властивості, що перекриваються з астероїдами комплексу S. Один з зразків (NWA 14635) навіть показує спектроскопічні параметри, схожі з Дідімосом.

Це велика справа, оскільки це означає, що між типами астероїдів і метеоритів може не бути простого однозначного співвідношення. Астероїди — це залишки будівельних блоків планет у нашій Сонячній системі, часто називають «космічними камінцями». Метеорити — це космічні камінці, що пережили подорож через атмосферу планети і досягли поверхні.

Для планетарної оборони ця різниця важлива. «Гранітна купа» з хондритів, що складається з нерозчинених камінців, і більш оброблений, цілісний магматичний об’єкт (який може включати брахініти), можуть реагувати по-різному при ударі.

Поверхня, схожа на звичайний хондрит, може поглинати енергію, як «космічний м’ячик», тоді як більш магматична поверхня може поводитися як крихкий камінь. Якщо ми хочемо передбачити, що станеться при спробі відхилити астероїд, потрібно знати, з чого він складається.

Саме тому місія Європейського космічного агентства Hera така захоплююча. Hera не повторює Dart; вона виконує подальше дослідження місця події. Hera стартувала у жовтні 2024 року і зараз прямує до системи Дідімос, з запланованим прибуттям наприкінці 2026 року. Там вона детально досліджуватиме обидва астероїди.

Hera також супроводжують два малі супутники — кубсати: Juventas і Milani. Milani допоможе дослідити склад поверхні. Це дасть уявлення не лише про те, як виглядає Діморфос з відстані, а й з чого він складається, як структурований і як реагував на удар Dart.

У контексті нових результатів щодо брахінітів роль Hera стає ще важливішою. Якщо Дідімос і Діморфос виявляться менш «звичайними хондритами», ніж ми припускали, або їх поверхні приховують більш складне походження, Hera зможе безпосередньо перевірити цю гіпотезу. Це нагадує нам, що астероїди все ще здатні нас дивувати.