Астрономы изучили, как Солнце "подталкивает" астероиды

Исследователям НАСА удалось с беспрецедентной точностью измерить, с какой силой эффект Ярковского влияет на траекторию астероида. Точное предсказание конкретного влияния может иметь ключевое значение для нашей осведомлённости о потенциально опасных для Земли небесных телах.

При подготовке миссии OSIRIS-REx группе исследователей НАСА пришлось максимально точно вычислить орбиту астероида 1999 RQ36 и определить влияние на неё различных сил, в том числе эффекта Ярковского — дрейфа астероида под действием светового давления светила и последующей отдачи тепла в космос (когда нагретая сторона небесного тела отворачивается от Солнца).

Выяснилось, что 1999 RQ36, диаметром в 0,5 км, за 12 лет наблюдений (со дня своего открытия) изменил орбиту под действием эффекта Ярковского на 160 км. Что неожиданно много: если бы мы следили за этим телом 12 млн лет, его орбита изменилась бы на 160 млн км.

Именно такими были первые изображения 1999 RQ36, полученные Deep Space Network Antenna в 1999 году.

Эти данные очень значимы в свете того, что, по некоторым моделям, Земля систематически захватывает в качестве временных астероиды по 100 и более км в диаметре, часть из которых потом падает на её поверхность. Естественно, человечеству требуется некоторое время для реализации защитных мероприятий в случае осуществления такого сценария. Однако раньше долговременный расчёт орбиты астероида был невозможен: слишком большое влияние на неё оказывал эффект Ярковского. Земные же инструменты были не слишком точны. В итоге «правильных» предсказаний орбит этих небезопасных для нас небесных тел на срок, превышающий «несколько лет», просто не существовало.

Теперь, похоже, ситуация может измениться. Авторы работы представили результаты своих наблюдений на встрече, посвящённой астероидам, кометам и метеорам, которая прошла в Ниигате (Япония).

Ранние трудности в измерении эффекта Ярковского были вызваны его малой величиной; так, в случае 1999 RQ36 приданная им тяга эквивалентна 0,15 Н. «Это примерно равно весу трёх виноградин на Земле, в то время как масса астероида оценивается в 68 млн тонн. Нужны экстремально точные измерения, проводимые приличное время, чтобы увидеть нечто столь медленно и слабо воздействующее на такое внушительное тело», — отмечает Майкл Нолан из обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико, один из участников исследования. К примеру, дистанцию от Земли до астероида надо было измерить с точностью до одной стомиллионной, то есть ошибка не должна превышать 300 м, и это при удалении от небесного тела в 30 млн км.

Так вот, выяснилось, что в период между 1654 и 2135 годом астероид приближался к Земле на 7,5 млн км, а общее число сближений за 500 лет составляет 11 раз. Средняя плотность астероида оказалась необычной — примерно равной плотности воды в земных условиях.

Информация по орбите и плотности 1999 RQ36 принципиальна для подготовки миссии OSIRIS-REx, предназначенной для доставки с астероида грунта. Проект был выбран на конкурсной основе по НАСА-программе «Новые рубежи» (New Frontiers). OSIRIS-REx стартует в 2016 году, в 2019-м аппарат нагонит астероид и заберёт с него образцы грунта (скорее всего, пыли и льда), а к 2023 году вернётся на Землю.