stringtranslate.com

Куча щебня

Небольшой околоземный астероид 25143 Итокава является ярким примером груды обломков, поверхность которой покрыта многочисленными валунами.

В астрономии куча обломков — это небесное тело , состоящее из многочисленных обломков, которые слиплись под действием силы тяжести . Кучи обломков имеют низкую плотность, поскольку между различными кусками, из которых они состоят, имеются большие полости.

Астероиды Бенну и Рюгу имеют измеренную объемную плотность, которая позволяет предположить, что их внутренняя структура представляет собой груду щебня. [1] [2] Многие кометы и большинство малых планет меньшего размера (<10 км в диаметре) предположительно состоят из слипшихся щебней. [3] [4]

Малые планеты

Периоды вращения большого количества малых планет. [a] Большинство меньших тел имеют период от 2,2 до 20 часов и считаются грудами щебня. Однако тела, вращающиеся быстрее 2,2 часов , должны быть монолитными, иначе они разлетелись бы на части. Это объясняет, почему так мало быстро вращающихся малых планет. [3]

Большинство небольших астероидов считаются грудами обломков. [3]

Груды обломков образуются, когда астероид или луна (которые изначально могли быть монолитными) разбиваются на куски ударом, а затем раздробленные части снова собираются вместе, в основном из-за самогравитации. Это срастание обычно занимает от нескольких часов до недель. [5]

Когда астероид, похожий на груду обломков, проходит мимо гораздо более массивного объекта, приливные силы изменяют его форму. [6]

Ученые впервые заподозрили, что астероиды часто представляют собой груды обломков, когда впервые были определены плотности астероидов. Многие из рассчитанных плотностей были значительно меньше, чем у метеоритов, которые в некоторых случаях были определены как части астероидов.

Многие астероиды с низкой плотностью считаются грудами обломков, например, 253 Матильда . Масса Матильды, определенная миссией NEAR Shoemaker , слишком мала для наблюдаемого объема, учитывая, что поверхность представляет собой камень. Даже лед с тонкой коркой камня не обеспечил бы подходящую плотность. Кроме того, большие ударные кратеры на Матильде разбили бы твердое тело. Однако первой однозначно сфотографированной грудой обломков является 25143 Итокава , на котором нет очевидных ударных кратеров, и поэтому он почти наверняка представляет собой слияние раздробленных фрагментов.

Астероид 433 Эрос , основная цель NEAR Shoemaker , был определен как расколотый трещинами, но в остальном целым. Другие астероиды, возможно, включая Итокаву, были обнаружены как контактные двойные , два крупных тела соприкасаются, с или без обломков, заполняющих границу.

Большие внутренние пустоты возможны из-за очень низкой гравитации большинства астероидов. Несмотря на тонкий реголит снаружи (по крайней мере, в разрешении, которое было обнаружено с помощью космических аппаратов), гравитация астероида настолько слаба, что трение между фрагментами доминирует и не позволяет мелким кускам падать внутрь и заполнять пустоты.

Все крупнейшие астероиды ( 1 Церера , 2 Паллада , 4 Веста , 10 Гигея , 704 Интерамния ) являются твердыми объектами без какой-либо макроскопической внутренней пористости. Это может быть связано с тем, что они были достаточно большими, чтобы выдержать все удары, и никогда не были разрушены. С другой стороны, Церера и некоторые другие крупнейшие астероиды могут быть достаточно массивными, чтобы, даже если бы они были разрушены, но не рассеялись, их гравитация разрушила бы большинство пустот при повторном слиянии. Веста, по крайней мере, выдержала нетронутой один крупный удар с момента своего образования и демонстрирует признаки внутренней структуры от дифференциации в образовавшемся кратере, что гарантирует, что это не груда обломков. Это служит доказательством того, что размер является защитой от разрушения в щебень.

Кометы

Ядро кометы 67P/Чурюмова–Герасименко, полученное с помощью Rosetta

Данные наблюдений показывают, что ядро ​​кометы может быть не прочно консолидированным единым телом, а может быть слабосвязанной агломерацией более мелких фрагментов, слабо связанных и подверженных случайным или даже частым разрушительным событиям, хотя ожидается, что более крупные фрагменты кометы будут первичными конденсациями, а не обломками, образовавшимися в результате столкновений, как в случае с астероидом. [7] [8] [9] [10] [11] Однако наблюдения на месте в ходе миссии Rosetta указывают на то, что все может быть сложнее. [12] [ необходимо разъяснение ]

Луны

Фобос , сфотографированный аппаратом Mars Reconnaissance Orbiter

Луна Фобос , больший из двух естественных спутников планеты Марс , также считается грудой щебня, связанной вместе тонкой реголитовой коркой толщиной около 100 м (330 футов). [13] [14] Морфология груды щебня может указывать на происхождение марсианских лун in situ . На основании этого было высказано предположение, что Фобос и Деймос могут произойти от одной разрушенной луны. В качестве альтернативы, Фобос мог подвергнуться повторной «переработке», будучи разорванным на части в кольцо, прежде чем снова аккрецироваться и мигрировать наружу. [15]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Источник данных, ссылка: Warner, BD , Harris, AW, Pravec, P. (2009). Икар 202, 134–146. [16] Обновлено 6 сентября 2016 г. См.: www.MinorPlanet.info.
  1. ^ Чесли, Стивен Р.; Фарноккья, Давиде; Нолан, Майкл С.; Вокруглицкий, Давид; Чодас, Пол В.; Милани, Андреа; Спото, Федерика; Розитис, Бенджамин; Беннер, Лэнс AM; Боттке, Уильям Ф.; Буш, Майкл В.; Эмери, Джошуа П.; Хауэлл, Эллен С .; Лауретта, Данте С.; Марго, Жан-Люк; Тейлор, Патрик А. (2014). «Орбита и объемная плотность целевого астероида OSIRIS-REx (101955) Бенну». Икар . 235 : 5–22. arXiv : 1402.5573 . Бибкод : 2014Icar..235....5C. doi : 10.1016/j.icarus.2014.02.020. ISSN  0019-1035. S2CID  30979660.
  2. ^ Хаябуса-2: Астероидная миссия по исследованию «кучи обломков». Пол Ринкон, BBC News . 19 марта 2019 г.
  3. ^ abc "About Light Curves". Minor Planet Center . Получено 24 апреля 2020 г.
  4. ^ Уолш, Кевин Дж. (14 сентября 2018 г.). «Астероиды-груды щебня». Annual Review of Astronomy and Astrophysics . 56 (1): 593–624. arXiv : 1810.01815 . Bibcode : 2018ARA&A..56..593W. doi : 10.1146/annurev-astro-081817-052013. ISSN  0066-4146. S2CID  119530506.
  5. ^ Мишель, Патрик; Бенц, Вилли; Танга, Паоло; Ричардсон, Дерек К. (ноябрь 2001 г.). «Столкновения и гравитационное повторное накопление: формирование семейств астероидов и спутников». Science . 294 (5547): 1696–1700. Bibcode :2001Sci...294.1696M. doi :10.1126/science.1065189. PMID  11721050. S2CID  6470148.
  6. ^ Солем, Джондейл К.; Хиллс, Джек Г. (март 1996 г.). «Формирование астероидов, пересекающих орбиту Земли, приливными силами». Astronomical Journal . 111 : 1382. Bibcode : 1996AJ....111.1382S. doi : 10.1086/117884.
  7. ^ Weissman, PR (март 1986). «Являются ли ядра комет первичными грудами обломков?». Nature . 320 (6059): 242–244. Bibcode : 1986Natur.320..242W. doi : 10.1038/320242a0. ISSN  0028-0836. S2CID  4365705.
  8. ^ Приливное разрушение астероидов и комет. Уильям Боттке. Юго-западный научно-исследовательский институт в Боулдере, Колорадо. 1998.
  9. Stardust at Comet Wild 2. (PDF) Гарольд А. Уивер, Science 18 ИЮНЯ 2004, том 304.
  10. ^ Внутренняя часть ядра кометы. Калифорнийский университет, Лос-Анджелес.
  11. ^ Асфауг, Э.; Бенц, В. (1994). «Плотность кометы Шумейкеров–Леви 9, выведенная путем моделирования распада родительской «кучи обломков»". Nature . 370 (6485): 120–124. Bibcode :1994Natur.370..120A. doi :10.1038/370120a0. S2CID  4336930.
  12. ^ Хан, Амина (31 июля 2015 г.). «После отскока посадочный модуль Philae от Rosetta преподносит сюрпризы кометного типа». Los Angeles Times . Получено 11 ноября 2015 г.
  13. ^ "Фобос медленно разваливается". NASA . SpaceRef. 10 ноября 2015 г. Получено 11 ноября 2015 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  14. ^ "NASA – Phobos". Solarsystem.nasa.gov. Архивировано из оригинала 24 июня 2014 года . Получено 4 августа 2014 года .
  15. ^ Мадейра, Густаво; Чарноз, Себастьян; Чжан, Юнь; Хёдо, Рюки; Мишель, Патрик; Генда, Хиденори; Джулиатти Винтер, Сильвия (апрель 2023 г.). «Изучение модели переработки при формировании Фобоса: спутники-кучи обломков». The Astronomical Journal . 165 (4): 161. arXiv : 2302.12556 . Bibcode : 2023AJ....165..161M. doi : 10.3847/1538-3881/acbf53 .
  16. ^ Уорнер, Брайан Д.; Харрис, Алан В.; Правец, Петр (июль 2009 г.). «База данных кривых блеска астероидов». Икар . 202 (1): 134–146. Бибкод : 2009Icar..202..134W. doi :10.1016/j.icarus.2009.02.003.

Внешние ссылки