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]
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.
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 ]
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]