<< Kratkaya harakteristika dvoinyh asteroidov | Oglavlenie | Evolyuciya i ustoichivost' dvoinyh >>

Obrazovanie dvoinyh asteroidov

V nastoyashee vremya dlya ob'yasneniya obrazovaniya dvoinyh asteroidov rassmatrivayutsya v osnovnom processy, pri kotoryh proishodit stolknovenie i raspad roditel'skih tel. Drugie mehanizmy, imeyushie pod soboi teoreticheskuyu osnovu, naprimer zahvat sputnika pri troinom sblizhenii, ne mogli okazat' ser'eznogo vliyaniya na formirovanie populyacii dvoinyh asteroidov dazhe na stadii formirovaniya poyasa asteroidov [2].

Gorazdo bolee veroyatno obrazovanie dvoinyh asteroidov v to vremya v rezul'tate maloenergichnyh stolknovenii otdel'nyh asteroidov i obrazovaniya iz ih oblomkov kratnyh sistem. Esli takie processy proishodili na rannei stadii formirovaniya Solnechnoi sistemy, to ne isklyucheno sushestvovanie ostatkov pervichnoi populyacii dvoinyh asteroidov, istoshennoi v rezul'tate posleduyushei evolyucii. Togda sovremennaya populyaciya dvoinyh asteroidov mozhet sostoyat' kak iz drevnih, tak i iz nedavno obrazovannyh par.

Vozrast dvoinogo asteroida mozhno opredelit' po kolichestvu kraterov na poverhnosti ego komponentov. Naprimer, sistema Ida-Daktil', gusto usypannaya kraterami, dostatochno staraya, ee vozrast poryadka 4.5 milliardov let [14]. Obnaruzhenie kak mozhno bol'shego chisla dvoinyh asteroidov pozvolit sostavit' ih vozrastnuyu statistiku, kotoraya budet imet' bol'shoe znachenie dlya ponimaniya evolyucionnyh processov, proishodivshih v poyase asteroidov.

Pri stolknovenii dvuh tel vozmozhny tri varianta obrazovaniya dvoinogo asteroida:

1. rotacionnyi raspad krupnogo asteroida, proishodyashii v rezul'tate kasatel'nogo stolknoveniya s nebol'shim telom;
2. vybros oblomkov na orbitu v rezul'tate nekatastroficheskogo kasatel'nogo stolknoveniya;
3. vzaimnyi zahvat v svyazannuyu paru oblomkov, obrazovannyh v rezul'tate katastroficheskogo stolknoveniya i raspada na mnozhestvo oblomkov dvuh tel [15].

Rassmotrim vozmozhnyi mehanizm obrazovaniya dvoinogo asteroida, svyazannyi s rotacionnym raspadom.

Soudarenie malogo tela s bol'shim asteroidom pri nekotorom sootnoshenii diametrov i dostatochnoi otnositel'noi skorosti mozhet privesti k raskolu poslednego na mnozhestvo kuskov. Pri nekotoroi energii udara asteroid mozhet ne raspast'sya na oskolki, a obrazovat' gravitacionno svyazannyi "rubble pile". Pri posleduyushem kasatel'nom soudarenii s drugim malym telom asteroid mozhet priobresti takoi uglovoi moment, pri kotorom mozhet byt' preodolen porog, za kotorym sleduet obrazovanie dvoinoi sistemy [16].

Obrazovanie DA bolee veroyatno pri nalichii blagopriyatnyh obstoyatel'stv, naprimer, takih, kak nevysokaya otnositel'naya skorost' udaryayushego tela ili ego udar v napravlenii vrasheniya bystro vrashayushegosya tela. Dlya bol'shih asteroidov eti usloviya menee znachimy, no ih uchastie v etih processah v techenie vremeni sushestvovaniya Solnechnoi sistemy ne dostiglo takih masshtabov, kak dlya nebol'shih tel. Takim obrazom, process raspada naibolee veroyaten dlya tel srednih razmerov (radiusom ot 100 do 140 km) [16].

Vrashayushiisya "rubble pile" mozhet raspast'sya i bez udara so storony drugogo tela. Prilivnoe vozdeistvie planet, kak pokazyvayut raschety, vo vremya sblizheniya mozhet razorvat' asteroid na neskol'ko chastei. Pri etom mogut obrazovat'sya stabil'nye pary s nebol'shimi rasstoyaniyami mezhdu komponentami [3].

Vtoroi vozmozhnyi sposob obrazovaniya dvoinogo asteroida mozhet realizovat'sya v sluchae poverhnostnogo kasatel'nogo udara padayushego tela, kogda polnogo raspada bombardiruemogo tela ne proishodit. V etom sluchae udar padayushego tela mozhet vyzvat' vybros chasti veshestva s poverhnosti "misheni". Sputnik, sformirovannyi v etom processe, mozhet predstavlyat' soboi "rubble pile" s massoi, mnogo men'shei massy asteroida-misheni, i iznachal'no nahodit'sya na blizkoi orbite.

Esli asteroid-mishen' imeet sfericheskuyu formu, to traektoriya vybrosa budet predstavlyat' soboi keplerovskuyu orbitu i chast' veshestva, ne dostigshaya parabolicheskoi skorosti, budet vypadat' obratno na poverhnost'. Irregulyarnaya, vytyanutaya forma asteroida mozhet sdelat' dvizhenie vybroshennoi chasti veshestva bolee slozhnym i prodlit' vremya zhizni ee na orbite. Krome togo, orbity s bol'shim ekscentrisitetom mogut byt' podverzheny znachitel'nym vozmusheniyam so storony Solnca, chto takzhe mozhet prodlit' vremya ih zhizni. Odnako veroyatnost' obrazovaniya stabil'nyh orbit v etom sluchae ostaetsya kraine nizkoi.

Pomimo kasatel'nyh stolknovenii vozmozhny takzhe i central'nye stolknoveniya, privodyashie k tret'emu scenariyu obrazovaniya dvoinyh asteroidov. Zdes' vydelyayut pyat' vozmozhnyh ishodov takogo sobytiya v zavisimosti ot otnositel'noi skorosti tel i ih massy [17]:

1. otskok i udalenie ob'ektov (pri maloi otnositel'noi skorosti);
2. otskok i povtornoe stolknovenie s obrazovaniem kontaktnoi struktury;
3. chastichnoe razdroblenie tel s osvobozhdeniem neznachitel'noi chasti veshestva i obrazovaniem edinogo tela vytyanutoi formy;
4. raspad tel s nebol'shoi poterei energii, privodyashii k obrazovaniyu "rubble pile" v forme sferoida;
5. pri bol'shoi energii stolknoveniya polnyi raspad tel i razlet oblomkov.

V poslednem sluchae vozmozhno obrazovanie dvoinoi sistemy, kogda dva oblomka priobretayut blizkie po znacheniyu i napravleniyu skorosti. Takaya vozmozhnost' byla dokazana eksperimental'nym putem pri bombardirovke sfericheskoi misheni diametrom 21 sm nebol'shim telom v forme parallelepipeda [18].

Kolichestvo razletayushihsya oblomkov i ih razmery zavisyat ot energii stolknoveniya. Naprimer, asteroid Ida i ego sputnik Daktil' mogli obrazovat'sya pri fragmentacii roditel'skogo tela semeistva Koronidy. Iz maloi dispersii parametrov asteroidov etogo semeistva mozhno sdelat' vyvod o "shadyashem" udare bez sil'nogo drobleniya [15].

Durda v svoei rabote [14] provodil modelirovanie dvizheniya oblomkov srazu posle raspada roditel'skogo tela. Predpolagaya, chto roditel'skoe telo raspadaetsya polnost'yu, on proizvodil chislennoe integrirovanie zadachi N-tel v razlichnyh model'nyh variantah. Razlichie modelei sostoyalo v raspredelenii fragmentov i ih skorostei v nachal'nyi moment vremeni.

V pervom variante centry oblomkov byli raspredeleny sluchainym obrazom vnutri ob'ema roditel'skogo asteroida. Skorost' vybrosa fragmenta korreliruet s ego massoi. Rezul'taty integrirovaniya pokazali, chto tela radiusom poryadka 30 km sposobny zahvatit' sputnik, razmerami bol'she, chem Daktil', s veroyatnost'yu 5%, a telo razmerami poryadka 130-150 m - s veroyatnost'yu pochti 100%. Sredi obrazovavshihsya dvoinyh asteroidov bol'shuyu dolyu sostavlyayut kontaktnye struktury.

Vo vtorom variante raspredelenie oblomkov sootvetstvuet modeli s fragmentaciei kory. Pri etom raspredelenii naibolee krupnye fragmenty nahodyatsya v centre roditel'skogo tela, a men'shie po razmeru fragmenty - blizhe k krayu. Rezul'taty dlya etogo sluchaya okazalis' analogichnymi, no dolya kontaktnyh dvoinyh asteroidov uvelichivaetsya i dostigaet poryadka 70%.

V tret'ei modeli sootnoshenie skorosti i massy dlya kazhdogo fragmenta zadavalos' razlichnym. Kak i v pervyh dvuh sluchayah, nablyudalsya bol'shoi diapazon sootnoshenii diametrov komponentov, prichem mogli obrazovyvat'sya pary kak tipa Ida-Daktil', tak i s nebol'shimi, no odinakovymi komponentami.

Glavnyi vyvod etoi raboty zaklyuchaetsya v tom, chto sputniki asteroidov - eto estestvennyi rezul'tat katastroficheskogo stolknoveniya dvuh tel. Pri etom mogut obrazovyvat'sya kak kontaktnye struktury, tak i razdelennye dvoinye asteroidy. Obrazovanie kontaktnyh dvoinyh asteroidov naibolee veroyatno dlya tel nebol'shih razmerov.

---

<< Kratkaya harakteristika dvoinyh asteroidov | Oglavlenie | Evolyuciya i ustoichivost' dvoinyh >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: asteroidy Publikacii so slovami: asteroidy
Sm. takzhe: Voshod sputnika Dinkinesha Vozvrashenie s Bennu Prikosnuvshis' k Bennu Orbity potencial'no opasnyh asteroidov Ida i Daktil': asteroid i ego sputnik Stereo-Bennu Kosmicheskii apparat DART protiv Dimorfa Vse publikacii na tu zhe temu >>