Каждый год десятки астероидов приближаются к нашей планете ближе, чем Луна, но катастрофические столкновения происходят крайне редко. Новое исследование предполагает, что у Земли есть встроенная система защиты — ее интенсивные гравитационные силы, которые она использует для борьбы с астероидами-захватчиками.
Огромная масса планет и их лун означает, что они оказывают огромную гравитационную силу на близлежащие объекты. Разница в силе тяжести этих объектов, называемая приливными силами, поскольку астрономы использовали ее для объяснения того, как Луна вызывает приливы и отливы на Земле, в некоторых случаях может быть настолько сильной, что объекты разрываются — этот процесс называется приливным разрушением.
В 1994 году любители космоса смогли воочию убедиться в потрясающей силе приливных сил, когда куски кометы Шумейкеров-Леви 9, разорванной приливными силами Юпитера во время близкого столкновения двумя годами ранее, врезались в газовый гигант. Но в течение десятилетий астрономы не могли найти доказательств того, что Земля и другие земные планеты приливным образом разрушают пролетающие астероиды или кометы.
Микаэль Гранвик, первый автор нового исследования и ученый-планетолог из шведского Технологического университета Лулео, давно занимается поиском таких гравитационных разрывов околоземных астероидов (NEA). «Около десяти лет назад мы искали семейства NEA, которые могли бы образоваться при таких приливных нарушениях, но не нашли ни одного, — рассказал Гранвик в электронном письме Live Science. Последующее исследование объяснило, почему: По его словам, любые фрагменты, образовавшиеся таким образом, «смешались бы с фоном так быстро», что идентифицировать конкретное семейство невозможно.
Поиски гравитационно разорванных астероидов заходили в тупик, пока Гранвика не осенило озарение. В 2016 году он помог создать модель, которая рассчитывала траектории астероидов разных размеров, чтобы определить их количество на разных расстояниях от Солнца.
Гранвик и его коллеги сравнили результаты модели с данными семилетних наблюдений за астероидами, собранными в рамках программы Catalina Sky Survey, финансируемой НАСА и основанной на использовании телескопов в Аризоне для обнаружения NEA. Однако их расчеты значительно занизили количество определенных астероидов — тех, что были замечены на расстояниях, на которых Земля и Венера вращаются вокруг Солнца. Большинство из этих пропущенных астероидов были довольно маленькими, двигаясь по примерно круговым траекториям вокруг Солнца, более или менее в той же плоскости, что и орбиты Земли и Венеры.
Затем наступил момент эврики Гранвика. Он понял, что эти странные астероиды могут быть фрагментами более крупных астероидов, разрушенных приливными силами.
Чтобы проверить эту идею, Гранвик и его соавтор Кевин Уолш, исследователь из Юго-Западного исследовательского института в Колорадо, рассмотрели сценарий, в котором астероиды, столкнувшиеся с каменистыми планетами, потеряли от 50 до 90 % своей массы, породив потоки фрагментов. Теперь их модель правильно учитывает ранее необъяснимые астероиды, предполагая, что они возникли в результате приливных нарушений. Они описали полученные результаты в новом исследовании, которое было принято к публикации в журнале The Astrophysical Journal Letters и доступно в базе данных препринтов arXiv.
«Хотя отдельные семейства трудно обнаружить, сочетание нескольких семейств дает сигнатуру, которую мы можем идентифицировать», — говорит Гранвик. Дополнительное моделирование показало, что такие фрагменты висят вокруг очень долго, в среднем 9 миллионов лет, прежде чем столкнуться с Солнцем или планетой или быть выброшенными за пределы Солнечной системы.
Приливное разрушение, вызванное Землей, может помочь справиться с астероидами, но оно также создает проблемы, поскольку порождает больше NEA, которые, вероятно, ударят по нашей планете. Однако не стоит паниковать — поскольку эти фрагменты меньше 1 километра в диаметре, «они не представляют угрозы вымирания», — говорит Гранвик. Однако они «повышают вероятность событий уровня Тунгусского и Челябинского» — двух крупнейших столкновений с астероидами в новейшей истории.
Нет комментариев