Ученые считают, что разгадали тайну происхождения астероида Рюгу

В 2014 году Японское космическое агентство JAXA запустило космический аппарат "Хаябуса-2" для посещения астероида Рюгу. Он прибыл к астероиду в июне 2018 года и изучал его с орбиты более года. Hayabusa 2 даже отправил четыре ровера на поверхность астероида.

После отлета он пролетел мимо Земли в декабре 2020 года, сбросив образец Рюгу.

Из всех научных результатов этой впечатляющей миссии самым интересным может быть следующий: Астероид Рюгу может оказаться не астероидом. Это может быть остаток кометы.

Миссия "Хаябуса-2" показала, что астероид Рюгу представляет собой груду обломков. Вместо того чтобы быть одним большим монолитным куском породы, он представляет собой скопление более мелких камней.

Как и некоторые другие астероиды, он имеет форму вращающейся вершины. Быстрая скорость вращения астероида выковала его в такую форму.

Авторы говорят, что "общепринятым сценарием образования Рюгу является катастрофическое столкновение более крупных астероидов и последующее медленное гравитационное накопление столкнувшихся обломков".

Многие доказательства, полученные с "Хябусы-2", подтверждают идею о том, что Рюгу является астероидом, что астрономы предполагали с момента его открытия в 1999 году.

Но среди доказательств выделялась одна вещь, которая не подходила под определение астероида: Рюгу имеет высокую концентрацию органических веществ.

Если Рюгу - это астероид, образовавшийся в результате столкновения двух меньших астероидов, то почему на нем так много органического вещества?

Этот вопрос лежит в основе нового исследования, опубликованного в журнале The Astronomical Journal Letters под названием "Астероид 162173 Рюгу: кометное происхождение". Ведущий автор исследования - доцент Хитоси Миура из Университета города Нагоя.

В своей статье авторы утверждают, что не только Рюгу может быть остатком кометы, но и подобные астероиды-обломки могут быть бывшими кометами. Астрономы называют такие объекты переходными кометами-астероидами (CAT).

Кометы образуются в далеких холодных областях Солнечной системы. В отличие от астероидов, которые состоят из камня, кометы ледяные и содержат камень и замороженные летучие вещества. Летучие вещества представлены в основном водяным льдом, но кометы также содержат замороженный углекислый газ, аммиак, метан и угарный газ. Астрономы иногда называют их "грязными снежками".

Кометы также имеют несвязанную атмосферу. Когда они приближаются к Солнцу, тепло растапливает некоторые летучие вещества, создающие атмосферу, и они сублимируют в космос. Атмосфера содержит пыль, а также летучие газы.

Но после многократного сближения с Солнцем некоторые кометы теряют все свои летучие вещества и уходят в космос. Остается только камень. Такие кометы иногда называют потухшими.

Если Рюгу действительно является бывшей кометой, может ли это объяснить ее характеристики?

Рюгу быстро вращается, что может быть следствием ее предыдущей жизни в качестве кометы. "Сублимация льда заставляет ядро кометы терять массу и сжиматься, что увеличивает скорость вращения", - сказал ведущий автор исследования Миура в пресс-релизе. "В результате этого вращения кометное ядро может приобрести скорость вращения, необходимую для формирования формы вращающейся вершины".

По словам Миуры, гипотеза потухшей кометы также может объяснить высокое содержание органических веществ. Среди обнаруженных органических молекул - CO, CO2, метанол, карбонилсульфид, формальдегид, муравьиная кислота, метан и цианат.

"Кроме того, считается, что ледяные компоненты комет содержат органические вещества, образовавшиеся в межзвездной среде. Эти органические материалы будут откладываться на скалистых обломках, остающихся после сублимации льда".

Кометы, подобные Рюгу, содержат ту же органику, что и углеродистые хондритовые астероиды, но она сосредоточена на поверхности. "Локальная концентрация может объяснить чрезвычайно высокое содержание органических веществ, определяемое по альбедо", - говорится в статье.

Исследовательская группа проверила свою гипотезу с помощью численного моделирования. Они рассчитали, сколько времени потребуется Рюгу, чтобы потерять все свои летучие вещества и превратиться в каменистый остаток. Они также рассчитали увеличение скорости вращения, необходимое для превращения астероида в то, чем он является сегодня.

"Наши расчеты позволяют предположить, что Рюгу когда-то был кометой и был активен первые несколько 10 тыс. лет, а остальную часть своей динамической жизни провел в качестве астероида-обломка", - говорится в исследовании. "Этот сценарий согласуется с динамической эволюцией современных комет в Солнечной системе".

Данное исследование сосредоточено на астероидах с тремя характеристиками: вращающаяся вершина, состав/морфология обломков и высокая концентрация органики. Результаты показывают, что Рюгу и подобные астероиды являются переходными объектами комета-астероид (CATs).

"CATs - это небольшие объекты, которые когда-то были активными кометами, но вымерли и внешне неотличимы от астероидов", - объясняет Миура. "Благодаря своему сходству с кометами и астероидами, CAT могут дать новое представление о нашей Солнечной системе".

Хаябуса-2" вернул на Землю образцы с Рюгу, и еще одна миссия скоро сделает то же самое. Космический аппарат НАСА OSIRIS-REx посетил астероид Бенну, очень похожий на Рюгу, и вернет свои образцы на Землю в 2023 году. Анализ этих образцов должен подтвердить, являются ли Рюгу и Бенну астероидами или КАТ.