Диморф унаследовал валуны от Дидима

Планетологи сравнили распределение размеров валунов на астероидах Дидим и Диморф и пришли к выводу, что последний действительно мог образоваться из вещества, выброшенного ранее с Дидима. Это открытие подтверждает гипотезу о том, что некоторые двойные астероиды образуются путем сброса массы с основного тела системы. Кроме того, Дидим и Диморф оказались самыми богатыми валунами астероидами, которые наблюдались вблизи. Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Измеренные параметры астероидов из Главного пояса и ряда семейств околоземных астероидов в сочетании с данными численных моделирований говорят о том, что большинство астероидов с размерами от 0,2 до 10 километров представляют собой «кучи щебня». Это достаточно рыхлые, не монолитные объекты, состоящие из обломков, возникших в результате разрушения родительских астероидов, которые затем слиплись в единое тело под воздействием гравитации. Многие из таких мелких астероидов образуют двойные системы и до сих пор неясно, как именно протекали процессы их формирования и в чем были их особенности, в частности, какие размеры могли иметь обломки для разных спектральных типов астероидов.

Маурицио Пайола (Maurizio Pajola) из обсерватории Падуи вместе с коллегами опубликовали результаты анализа размеров и пространственного распределения валунов на поверхностях астероидов Дидим и Диморф, которые в сентябре 2022 года наблюдал зонд DART перед тараном Диморфа.

Дидим обладает размерами 819 × 801 × 607 метров, а Диморф — 177 × 174 × 116 метров, это одна из крупнейших двойных околоземных систем астероидов. Предполагается, что Диморф мог возникнуть из вещества Дидима, выброшенного в прошлом в космос за счет раскрутки, путем реаккреции за границами предела Роша. Если это так, то валуны на Диморфе могут быть родом из экваториальной зоны Дидима и должны обладать схожим распределением по размерам.

В зоне с площадью 0,0132 квадратных километра на Диморфе ученые обнаружили 4734 валуна. Их средний размер составил 1,4 метра, а максимальный — 16 метров. Поверхностная плотность валунов размером более метра составляет около 203 тысяч штук на квадратный километр, валунов с размерами более пяти метров — около 6,3 тысячи штук на квадратный километр, валунов размером более десяти метров — 833 штуки на квадратный километр. На Дидиме в зоне с площадью 0,366 квадратных километра было найдено 169 валунов. Их средний размер составил 23,7 метра, а максимальный — 93 метра. Поверхностная плотность валунов размером более 16,5 метра составляет около 353 штук на квадратный километр, валунов размером более 20 метров — около 273 штук на квадратный километр, валунов размером более 30 метров — 74 штуки на квадратный километр, а валунов размером более 40 метров — 30 штук на квадратный километр.

Дидим и Диморф оказались самыми богатыми валунами астероидами среди тех, которые когда-либо посещали космические аппараты. В частности, пространственная плотность валунов с размерами более метра больше в 2,3 раза, чем в случае астероида Бенну, и в 3 раза по сравнению с астероидом Рюгу. Эти различия растут при увеличении размеров валунов. Возможно, двойные системы переживают несколько процессов фрагментации, что увеличивает число валунов.

Полученные распределения частоты встречаемости валунов в зависимости от их размера для валунов Дидима с размерами более пяти метров и валунов Диморфа с размерами более 22,8 метров вписываются в гипотезу их ударного происхождения, а их пространственные распределения можно объяснить теорией формирования Диморфа из вещества с экваториальной зоны Дидима. В частности, самые большие валуны на Дидиме находятся на самых высоких широтах, в то время как экваториальный хребет весьма гладок. Выравнивание полуосей валунов Диморфа относительно севера астероида также вписывается в идею одного источника на Дидиме, хотя причиной этого явления может также быть миграция реголита по поверхности.

Ранее при помощи валунов с кратерами ученые установили время ухода астероида Бенну из Главного пояса.