Астрономы раскрыли тайну хаотичного вращения астероидов

Иллюстрация двух сталкивающихся астероидов. Автор: Europlanet/T Roger.

Исследование на основе данных миссии Gaia Европейского космического агентства показало, что характер вращения астероидов — стабильное вращение вокруг оси или хаотичное кувыркание — зависит от частоты столкновений с другими объектами. Результаты были представлены на совместном собрании EPSC-DPS2025 в Хельсинки.

Доктор Вэнь-Хань Чжоу из Токийского университета заявил: «Используя уникальный набор данных Gaia, передовое моделирование и инструменты ИИ, мы раскрыли скрытую физику, формирующую вращение астероидов, и открыли новое окно в недра этих древних миров».

Анализ кривых блеска астероидов, полученных Gaia, выявил неожиданную закономерность: на графике зависимости периода вращения от диаметра появилась четкая разделительная линия, разделяющая две различные популяции астероидов.

Исследование под руководством Чжоу объяснило причину этого разрыва. «Мы создали новую модель эволюции вращения астероидов, которая учитывает противоборство двух ключевых процессов: столкновений в поясе астероидов, которые могут вывести астероиды в состояние кувыркания, и внутреннего трения, которое постепенно стабилизирует их вращение», — пояснил ученый.

Последствия лобового столкновения астероидов, снятые космическим телескопом Hubble в 2010 году. Автор: NASA/ESA/D. Jewitt (UCLA).

Исследование показало, что ниже разделительной линии находятся медленно кувыркающиеся астероиды с периодами вращения менее 30 часов, а выше — быстрые «чистые» вращатели.

Кувыркающееся движение обычно начинается, когда астероид вращается медленно. Его медленное вращение означает, что он легче нарушается столкновениями, которые могут перевести астероид в хаотичное кувыркание.

Для хаотично вращающихся астероидов эффект солнечного света значительно слабее. Поскольку они вращаются беспорядочно, разные части поверхности поглощают и переизлучают тепло в разное время, что не дает стабильного толчка в каком-либо направлении.

Это открытие имеет практическое применение для планетарной защиты. Понимание жесткости внутренней структуры астероидов позволяет предсказать их внутренние свойства. Данные Gaia подтверждают модель астероидов как «груды щебня» с множеством пустот и полостей, покрытых толстым пыльным реголитом.

«С предстоящими обзорами, такими как Обсерватория Веры Рубин, мы сможем применить этот метод к миллионам астероидов, уточняя наше понимание их эволюции и состава», — сказал Чжоу.