Астероиды Рюгу и Бенну образовались в результате разрушения большого астероида

Команда, возглавляемая университетом Аризоны, обнаружила, что форма и уровень гидратации астероида дают представление о происхождении и истории этого и других малых тел.

Бенну, цель миссии OSIRIS-REx, и Рюгу, целевой астероид миссии по возвращению образца астероида Японского агентства аэрокосмических исследований Hayabusa2, состоят из фрагментов более крупных тел, которые разрушаются при столкновении с другими объектами. Мелкие фрагменты восстанавливаются, образуя совокупное тело. Бенну и Рюгу на самом деле сформировались таким же образом из одного и того же исходного разрушенного родительского тела. Теперь ученые ищут, какие процессы привели к их форме и минералогии.

Бенну и Рюгу классифицируются как астероиды с «волчком», то есть у них есть ярко выраженный экваториальный гребень. До сих пор ученые считали, что эта форма образуется в результате действия солнечного света, называемого YORP-эффектом (эффект Ярковского - О’Кифа – Радзиевского – Пэддэка). YORP- эффект увеличивает скорость вращения астероида, и в течение миллионов лет материал около полюсов перемещается и накапливается на экваторе, образуя форму волчка, то есть форма должна была сформироваться относительно недавно.

Ученые из групп OSIRIS-REx и Hayabusa2 утверждают, что YORP-эффект не может объяснить форму ни Бенну, ни Рюгу. У обоих астероидов есть большие ударные кратеры на экваторах, и их размер говорит о том, что эти кратеры одни из самых старых поверхностных элементов Бенну. Поскольку кратеры покрывают экваториальные гряды, форма волчка должна была сформироваться гораздо раньше.

«Используя компьютерное моделирование удара, который сломал родительское тело Бенну, мы увидели, что эти астероиды либо сформировались непосредственно в виде верхних частей, либо достигли формы вскоре после образования в главном поясе астероидов», - сказал Рональд Баллуз, научный сотрудник OSIRIS-REx. «Наличие больших экваториальных кратеров на этих астероидах, как видно на изображениях, передаваемых космическим кораблем, исключает, что астероиды претерпели недавнее изменение формы из-за YORP-эффекта. Мы ожидаем, что эти кратеры исчезли после недавней перестройки астероида из-за YORP-эффекта».

Бенну и Рюгу также содержат водосодержащий поверхностный материал в форме глинистых минералов. Поверхностный материал Рюгу не так богат, как у Бенну, что означает, что в какой-то момент Рюгу подвергся большему нагреву.

Предполагая, что Бенну и Рюгу сформировались одновременно, в статье рассматриваются два возможных объяснения различных уровней гидратации двух тел на основе компьютерного моделирования команды. Одна гипотеза предполагает, что, когда родительский астероид был разрушен, Бенну сформировался из материала ближе к исходной поверхности, в то время как Рюгу содержал больше материала вблизи исходного центра родительского тела. Другое возможное объяснение различий в уровнях гидратации в том, что во время разрушения материнского астероида фрагменты нагревались по-разному. Если это так, то исходный материал Рюгу находился в районе, близком к точке удара, где температура была выше. Материал Бенну появился из региона, который не подвергался такому нагреву и был дальше от точки удара. Анализ возвращенных образцов и дальнейшее наблюдение поверхностей астероидов даст более четкое представление о возможной общей истории двух астероидов.

Ученые ожидают, что образцы дадут новую информацию о происхождении, образовании и эволюции других углеродистых астероидов и метеоритов. В настоящее время миссия Hayabusa2 Японского агентства аэрокосмических исследований возвращается на Землю и планирует доставить образцы Рюгу в конце этого года. Миссия OSIRIS-REx выполнит свою первую попытку сбора образцов в Бенну 20 октября и доставит их на Землю 24 сентября 2023 года.

Статья была опубликована в Nature Communications.