Астероїди існують з ранніх часів Сонячної системи. Однак їхнє давнє походження не означає, що вони не змінюються. Вони стикаються, розпадаються, а тепер виявляється, що їх поверхні можуть руйнуватися. Це через тепло від Сонця. Воно руйнує гірські породи на астероїдах і спричиняє так звану «регенерацію поверхні». З часом тріснуті та зруйновані камені можуть переміститися по поверхні чи навіть опинитися у міжпланетному просторі.
Звідки ми знаємо про цю ерозію? Планетологи, які брали участь в місії OSIRIS-REx, помітили, що на поверхні астероїда Бенну є тріщини у породі, викликані сонячним нагріванням. Науковці виявили: Сонцю потрібно лише приблизно від 10 000 до 100 000 років, щоб зруйнувати породи на поверхні астероїдів. Це призводить до появи молодого рельєфу на поверхні тіла Сонячної системи, якому мільярди років.
Хоча процес, що триває десятки тисяч років, нам майже неможливо уявити, насправді це досить короткий відтинок часу для змін поверхні астероїда. «Ми вважали, що регенерація поверхні астероїдів тривала кілька мільйонів років», — сказав Марко Дельбо (Marco Delbo), старший науковий співробітник Університету Лазурного берега (Франція) і перший автор статті, опублікованої у червні 2022 року в Nature Geoscience. «Ми були здивовані, дізнавшись, що процес старіння та вивітрювання на астероїдах відбувається так швидко, з погляду геології».
Нагрівнання та охолодження
Отже, який механізм швидкої зміни поверхні астероїда, такого як Бенну? Із зображень OSIRIS-REx видно, що причиною є швидкі зміни температури. Нагрівання та охолодження спричиняють внутрішню напругу, яка ламає та руйнує камені Бенну. Пригадайте, як може тріснути лід, якщо його облити гарячою водою — це схожа дія.
Яким швидким є цикл нагрівання/охолодження? Ну, на Бенну Сонце сходить кожні 4,3 години. Тут немає атмосфери, тому поверхня астероїда просто залита сонячним світлом. На екваторі максимальна денна температура може сягати майже 127 C. Вночі температура опускається приблизно до -23 C. Зважаючи на короткий цикл день/ніч на Бенну, його поверхня зазнає швидких коливань нагрівання та охолодження.
Ще однією підказкою про зміни температури стали тріщини на астероїді. Вчені виміряли довжину та кути цих тріщин і визначили, що вони є явною ознакою температурних коливань між днем і ніччю. Розломи переважно вирівняні у напрямку північний захід — південний схід. Це вказує на те, що вони були спричинені Сонцем, і тому воно є основною силою, яка змінює ландшафт Бенну. «Якби через зсуви або удари валуни зміщувалися швидше, ніж вони тріскалися, то напрямки розломів були б будь-якими», — сказав Дельбо.
Розломи (їх позначено червоним кольором) на породах астероїда Бенну. Фото з сайту www.universetoday.com.
Зв’язок тріщин на поверхні астероїдів із довготривалим сонячним опроміненням
Після вимірювання тріщин наукова група використала комп’ютерну модель, щоб розрахувати часові рамки для змін поверхні на Бенну, спричинених сонячним випромінюванням. «Теплові тріщини на Бенну дуже схожі на те, що ми знаходимо на Землі та на Марсі», — сказав Крістоф Матонті (Christophe Matonti), співавтор статті з Університету Лазурного берега. «Захоплює те, що вони можуть існувати в дуже “екзотичних” фізичних умовах (низька гравітація, відсутність атмосфери) та бути схожими на тріщини в марсіанських породах».
Не дивно, що такі астероїди, як Бенну, можуть бути змінені Сонцем. Більшість тіл Сонячної системи певним чином зазнають впливу нашої зорі. Земля, безсумнівно, зазнає нагрівання та інших змін, спричинених сонячними променями. І, звісно, Земля та інші планети зазнають різноманітних внутрішніх змін поверхні, починаючи від зсувів, вивержень вулканів і землетрусів. Це спричиняє як короткострокові, так і довгострокові зміни поверхні. Вода, вітер і зміни температури повільно руйнують шари гірських порід на Землі. Вітер змінює особливості поверхні Марса, а вулканізм змінює Венеру. Тож не дивно, що Бенну змінюється, головночерез його орбіту, обертання та близькість до Сонця.
«Майте на увазі, рельєф Бенну молодий», — сказав Джейсон Дворкін (Jason Dworkin), науковий співробітник місії OSIRIS-REх Центрі космічних польотів імені Ґоддарда NASA в Грінбелті (США). «Але каменям на астероїдах все ще мільярди років, і вони містять цінну інформацію про початок Сонячної системи».
Майбутні дослідження
Дослідження розтріскування та ерозії Бенну, спричинених сонячними променями, допоможе науковцям оцінити, скільки часу потрібно каменям на схожих астероїдах, щоб розкластися на менші частини. Згодом вони або вилітають у космос, або залишаються на поверхні астероїда. OSIRIS-REx поверне зразок із Бенну на Землю 24 вересня 2023 року. Зразок дасть планетологам можливість дізнатися більше деталей про вік поверхні цього астероїда.
За інф. з сайту www.universetoday.com підготував Іван Крячко
