Ученые проанализировали характеристики астероида Апофис, который приблизится к Земле в 2029 году

Астероид Апофис был обнаружен в 2004 году, и с тех пор за ним ведется наблюдение из-за его классификации как потенциально опасного астрономического объекта (ПОАО), поскольку было подсчитано, что вероятность его столкновения с Землей составляет 2%. Такая возможность уже исключена, и, согласно последним измерениям, Апофис достигнет ближайшей к Земле траектории (38 000 километров) 13 апреля 2029 года.

В исследовании анализируются физические характеристики этого небесного тела и возможные последствия его приближения к Земле. Габриэль Бордерес-Мотта, исследователь из отдела биоинженерии и аэрокосмической инженерии UC3M, объясняет, что «столкновение — не единственная возможность в таких событиях, как это. Гравитационное взаимодействие между планетой и Апофисом может изменить форму, разбиться на части, растерять возможные незакрепленные камни на поверхности или даже потерять другие тела, вращающиеся вокруг астероида (например, камни, спутники или кольца). Наше исследование сосредоточено на двух последних возможностях: что происходит с возможными камнями на поверхности и орбитой астероида».

Как экспериментировать с астероидом

Исследования в космическом секторе представляют собой проблему, заключающуюся в том, что в большинстве случаев невозможно напрямую экспериментировать с космическими материалами. По этой причине к многочисленным исследованиям подходят из области математики и физики, принимая во внимание максимально возможное число переменных.

Исследовательская группа проанализировала как физические аспекты астероида, в том числе его форму и характеристики гравитационного поля, так и факторы, которые могут повлиять на его траекторию и угол наклона - радиационное давление или возмущение, вызванное его близостью к Земле.

Чтобы провести эту часть исследования, команда провела ряд численных симуляций — две среды моделирования с тремя экспериментальными случаями в каждой — используя диск из 15 000 частиц разного размера в непосредственной близости от Апофиса в качестве образца. Цель была попытаться предсказать, как частицы, вращающиеся вокруг астероида, будут реагировать на различные ситуации и как эти предположения могут повлиять на поведение Апофиса.

Первый набор симуляций был разработан с учетом только гравитационных возмущений Апофиса в течение 24-часовых периодов в течение 30 лет. Второй набор симуляций включал возмущение, вызванное давлением солнечного излучения. В обоих наборах было предложено три случая, в которых астероид имел разную плотность. «Мы оценили 340-метровый многогранник с однородной плотностью в трех разных случаях. В каждом случае отправной точкой была разная плотность частиц, от самой высокой до самой низкой», — говорит Габриэль Бордерес-Мотта.

Из этого моделирования был сделан вывод, что угол наклона астероида был больше при низкой плотности (4 °), чем при высокой плотности (2 °); кроме того, чем ниже плотность частиц и выше давление солнечного излучения, тем меньше частиц остается неповрежденными. Другими словами, в сценарии, когда Апофис имеет низкую плотность, примерно 90% рыхлых камней будет потеряно с его поверхности во время сближения с Землей. Кроме того, результаты показали, что приближение Апофиса может незначительно повлиять на приливы и вызвать оползни на поверхности астероида.

Команда надеется, что приближение астероида к Земле в 2029 году даст возможность улучшить 3D-модель, используемую для запуска космических симуляций, а также позволит им более точно исследовать и прогнозировать воздействие на поверхность Апофиса. Все это означало бы увеличение знаний об астероидах, что позволило бы быть лучше подготовленными в случае прохождения рядом с Землей новых небесных тел.