У Марса найден потерянный близнец Луны

Астероид может быть древним обломком, возникшим после гигантских ударов, которые сформировали Луну и другие каменистые планеты в Солнечной системе, такие как Марс и Земля. Исследование, опубликованное в журнале Icarus, также имеет значение для поиска таких первобытных объектов, связанных с нашей планетой.

Троянцы - это класс астероидов, который следует за планетами по их орбитам, как стадо овец может следовать за пастухом, запертым в гравитационных «безопасных гаванях» на 60 градусов впереди и позади планеты. Ученые очень интересуются ими, поскольку они представляют собой остатки материала, оставшегося от образования и ранней эволюции Солнечной системы. Несколько тысяч таких троянцев существуют на орбите планеты-гиганта Юпитер. Ближе к Солнцу астрономы пока обнаружили лишь несколько троянцев Марса.

Группа ученых из Италии, Болгарии и США, возглавляемая Обсерваторией и планетарием Арма (АОП) в Северной Ирландии, изучает троянцев Марса, чтобы понять, что они рассказывают нам о ранней истории внутренних миров Солнечной системы - так называемые планеты земной группы - но также для информирования поисков троянцев Земли. По иронии судьбы, найти троянцев Марса намного проще, чем для нашей собственной планеты, потому что земные троянцы, если они существуют, всегда находятся близко к Солнцу, куда трудно навести телескоп. Земной троян, названный 2010 TK7, был обнаружен десять лет назад космическим телескопом НАСА WISE, но компьютерное моделирование показало, что это временный гость из пояса астероидов между Марсом и Юпитером, а не реликтовый планетезималь из системы Земли.

Чтобы выяснить состав марсианских троянцев, команда использовала спектрограф X-SHOOTER, установленный на 8-метровом Очень Большом Телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории в Чили. X-SHOOTER изучает, как поверхность астероида отражает солнечный свет разных цветов - его спектр отражения. Выполняя спектральное сравнение с другими телами Солнечной системы с известным составом, команда надеялась определить, состоит ли этот астероид из материала, подобного каменистым планетам, таким как Земля, или это кусок углерода и богатое водой вещество, типичное для внешней Солнечной системы за пределами Юпитера.

Одним из троянцев, на которые смотрела команда, был астероид (101429) 1998 VF31. Существующие данные о цвете объекта предполагают состав, похожий на обычный класс метеоритов, обычные хондриты. VLT позволил собрать данные об этом астероиде более высокого качества, чем когда-либо прежде. Объединив новые измерения с данными, полученными ранее в телескопе IRTF (Infrared Telescope Facility) на Гавайях, команда затем попыталась классифицировать 101429. Они обнаружили, что спектр не соответствует какому-либо конкретному типу метеорита или астероида, и, как результат, расширили их анализ для включения спектров от других типов поверхностей.

Они обнаружили, что наилучшее спектральное совпадение было не с другими маленькими телами, а с нашим ближайшим соседом, Луной. Как объясняет доктор Галин Борисов: «Многие из спектров астероидов не сильно отличаются от лунных, но, если присмотреться, можно заметить важные различия, например, форма и глубина широкого спектрального поглощения на длинах волн 1 и 2 микрона. Но спектр этого конкретного астероида кажется почти точным для тех частей Луны, где есть обнаженные коренные породы, такие как внутренности кратеров и горы».

Откуда мог взяться такой необычный объект? Одна из возможностей в том, что 101429 - это просто еще один астероид, похожий на обычные хондритовые метеориты, который приобрел свой лунный вид в результате воздействия солнечного излучения.

В качестве альтернативы астероид может выглядеть как Луна, потому что он действительно происходит от Луны. Доктор Апостолос Христу, астроном АОП и ведущий автор статьи, объясняет: «Ранняя Солнечная система сильно отличалась от того, что мы видим сегодня. Пространство между недавно образовавшимися планетами было полно обломков, и столкновения были обычным явлением. Большие астероиды — мы называем эти планетезимали - постоянно ударяли по Луне и другим планетам. Осколок от такого столкновения мог достичь орбиты Марса, когда планета еще формировалась и был захвачен троянскими облаками».

Третий и, возможно, более вероятный сценарий - объект появился с самого Марса. Как указывает Христу: «Форма спектра 101429 говорит о том, что он богат пироксеном, минералом, обнаруженным во внешнем слое или коре тел размером с планету. Марс, как Луна и Земля, подвергался ударам. В начале своей истории один из них был ответственен за гигантску Северную равнину. Такое колоссальное воздействие могло легко отправить 101429 на его путь к точке Лагранжа L5 планеты». Марсианское происхождение было предложено несколько лет назад для троянских братьев и сестер 101429, группы троянцев, под общим названием Эврика. Эти астероиды также имеют необычный состав, но, хотя 101429 богат пироксеном, эти астероиды семейства Эврика в основном состоят из оливина, минерала, обнаруженного глубоко в мантии планеты.

101429 и его собратья также могут помочь нам с поиском земных троянцев, если они существуют. Обнаружение этих объектов может оказаться задачей обсерватории Веры Рубин, готовой начать самое масштабное на сегодняшний день исследование Солнечной системы. Ожидается, что Рубин обнаружит примерно в 10 раз больше астероидов, чем известно в настоящее время, и, наряду со спутником GAIA, уже наблюдающим небо с точки Лагранжа L2 Земля-Солнце, может предложить нам лучшие краткосрочные перспективы для отслеживания троянских астероидов Земли.