Ученые исследовали астероид Палладу

Астероид называется Паллада, в честь греческой богини мудрости, и был первоначально обнаружен в 1802 году. Паллада - третий по величине объект в поясе астероидов и составляет примерно одну седьмую Луны. На протяжении веков астрономы замечали, что астероид вращается по очень наклонной орбите по сравнению с большинством объектов в поясе астероидов, и причина этого остается загадкой.

Исследователи считают, что неровная поверхность Паллады, напоминающая поверхность мяча для гольфа, результат перекошенной орбиты астероида: пока большинство объектов в поясе астероидов движутся примерно по одной и той же эллиптической траектории вокруг Солнца, наклонная орбита Паллады принуждает астероид пробиваться сквозь пояс астероидов под углом. Любые столкновения Паллады в 4 раза более разрушительные, чем столкновения между двумя астероидами на одной орбите.

«Орбита Палласа подразумевает очень высокоскоростные удары», - говорит Микаэль Марссет, ведущий автор статьи из Массачусетского технологического института. «Исходя из этих изображений, мы можем сказать, что Паллада - это самый кратерированный объект в поясе астероидов. Это похоже на открытие нового мира».

Соавторами Марссета являются ученые из 21 исследовательского института по всему миру.

Команда получила изображения Паллады с помощью инструмента SPHERE на Очень Большом Телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории - массив из четырех телескопов, каждый с 8 метровым зеркалом, расположенный в горах Чили. В 2017 и 2019 году Марссет с коллегами зарезервировали один из четырех телескопов по несколько дней за раз, чтобы попробовать сделать снимки Паллады в ближайшей точке к Земле.

Команда получила 11 серий изображений в течение двух наблюдательных прогонов, ловя Палладу под разными углами во время вращения. После составления изображений исследователи создали трехмерную реконструкцию формы астероида, а также карту кратеров полюсов и части экваториальной области.

Всего было идентифицировано 36 кратеров диаметром более 30 километров - это около одной пятой диаметра земного кратера Чиксулуб, появление которого убило динозавров 65 миллионов лет назад. Кратеры Паллады покрывают по меньшей мере 10 процентов поверхности астероида.

Чтобы увидеть, насколько жестокой была история астероида, команда провела серию симуляций Паллады и её взаимодействий с остальной частью пояса астероидов за последние 4 миллиарда лет. Они сделали то же самое с Церерой и Вестой, принимая во внимание размер, массу и орбитальные свойства каждого астероида, а также распределение скоростей и размеров объектов внутри пояса астероидов. Они регистрировали каждый раз, когда имитируемое столкновение создавало кратер на Палладе, Церере или Весте, ширина которого составляла не менее 40 километров (размер большинства кратеров, которые они наблюдали на Палладе).

Они обнаружили, что 40-километровый кратер на Палладе мог быть создан путем столкновения с гораздо меньшим объектом по сравнению с кратером того же размера на Церере или Весте. Поскольку в астероидном поясе мелких астероидов гораздо больше, чем крупных, это означает, что вероятность появления высокоскоростных кратеров выше, чем у двух других астероидов, у Паллады выше.

Исследователи сделали два дополнительных открытия из своих изображений: необычайно яркое пятно в южном полушарии астероида и чрезвычайно большой ударный бассейн вдоль экватора астероида.

Команда искала объяснения того, что вызвало такое большое воздействие, ширина которого около 400 километров.

Они моделировали различные удары вдоль экватора, а также отслеживали фрагменты, которые откалывались от поверхности Паллады и были оказывались в космосе после каждого удара.

Исходя из результатов моделирования, команда пришла к выводу, что большой ударный кратер был результатом столкновения около 1,7 миллиарда лет назад с объектом шириной от 20 до 40 километров.

Что касается яркого пятна, обнаруженного в южном полушарии Палласа, исследователи до сих пор не знают, каким оно может быть. Их ведущая теория заключается в том, что в регионе может быть очень большое месторождение соли. Из трехмерной реконструкции астероида, исследователи оценили объем Паллады, и, в сочетании с известной массой, они рассчитали, что её плотность отличается от Цереры или Весты, и что она первоначально могла сформироваться из смеси водяного льда и силикатов. Со временем лед внутри астероида растаял и гидратировал силикаты, образуя солевые отложения, которые могли быть вскрыты после удара.

Одним из подтверждающих доказательств этой гипотезы может быть приближение к Земле. Каждый декабрь звездочеты наблюдают поток метеоров Геминиды - фрагментов астероида Фаэтон, который, как полагают, является сбежавшим фрагментом Палласа, который в конечном итоге пробился на орбиту Земли. Астрономы давно отмечают диапазон содержания натрия в потоке Геминид, который мог быть получены из соляных отложений в Палладе.