Астрономы нашли за Марсом кусок Луны

Международная группа ученых-планетологов во главе с астрономами из АОП нашла астероид, плывущий за Марсом, по составу очень похожий на лунный. Астероид мог быть древним обломком, возникшим после гигантских ударов, которые сформировали Луну и другие каменистые планеты в нашей Солнечной системе, такие как Марс и Земля. Исследование, опубликованное в журнале Icarus> также имеет значение для поиска таких первобытных объектов, связанных с нашей планетой.

Троянцы - это класс астероидов, который следует за планетами по их орбитам, как стадо овец может следовать за пастырем, запертым в гравитационных “безопасных гаванях“ на 60 градусов впереди и позади планеты. Они представляют большой интерес для ученых, поскольку представляют собой остатки материала, оставшегося от образования и ранней эволюции Солнечной системы. Несколько тысяч таких троянцев существуют на орбите планеты-гиганта Юпитер. Ближе к Солнцу астрономы пока обнаружили лишь несколько троянцев Марса, планеты по соседству с Землей.

Группа ученых из Италии, Болгарии и США, возглавляемая Обсерваторией и планетарием Арма (АОП) в Северной Ирландии, изучает троянцев Марса, чтобы понять, что они рассказывают нам о ранней истории внутренних миров нашей солнечной системы. - так называемые планеты земной группы - но также для информирования поисков троянцев Земли. По иронии судьбы, найти троянцев Марса намного легче, чем для нашей собственной планеты, потому что эти земные троянцы, если они существуют, всегда сидят близко к Солнцу в небе, где трудно навести телескоп. Земной троян, названный 2010 TK7, был обнаружен десять лет назад космическим телескопом NASA WISE, но компьютерное моделирование показало, что это временный гость из пояса астероидов между Марсом и Юпитером, а не реликтовый планетезималь из образования Земли.

Чтобы выяснить состав марсианских троянцев, команда использовала X-SHOOTER, спектрограф, установленный на 8-м очень большом телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории в Чили. X-SHOOTER изучает, как поверхность астероида отражает солнечный свет разных цветов - его спектр отражения. Выполняя спектральное сравнение с другими телами Cолнечной системы с известным составом, процесс, называемый таксономией, команда надеялась определить, состоит ли этот астероид из материала, подобного каменистым планетам, таким как Земля, или это кусок углерода и богатое водой вещество, типичное для внешней Cолнечной системы за пределами Юпитера.

Одним из троянцев, на которые смотрела команда, был астероид (101429) 1998 VF31. Существующие данные о цвете объекта предполагают состав, похожий на обычный класс метеоритов, называемый обычными хондритами. Светосила VLT позволила собрать данные об этом астероиде более высокого качества, чем когда-либо прежде. Объединив эти новые измерения с данными, полученными ранее в Инфракрасном телескопе NASA на Гавайях, команда затем попыталась классифицировать 101429. Они обнаружили, что спектр не соответствует какому-либо конкретному типу метеорита или астероида и, в результате, расширили их анализ для включения спектров от других типов поверхностей.

К своему удивлению, они обнаружили что наилучшее спектральное совпадение было не с другими маленькими телами, а с нашим ближайшим соседом, Луной.

Как поясняет доктор Галина Борисова, PDRA в АОП, которая активно участвовал в спектральном анализе: “Многие из имеющихся у нас спектров астероидов не сильно отличаются от лунных, но, если присмотреться, можно заметить важные различия, например, форма и глубина широкого спектрального поглощения на длинах волн 1 и 2 микрона. Однако спектр этого конкретного астероида кажется почти точным для тех частей Луны, где есть обнаженные коренные породы, такие как внутренности кратеров и горы“.

Откуда мог взяться такой необычный объект? Одна из возможностей состоит в том, что 101429 - это просто еще один астероид, похожий, возможно, на обычные хондритовые метеориты, который приобрел свой лунный вид в результате эонного воздействия солнечной радиации, процесса, называемого космическим выветриванием.

В качестве альтернативы астероид может выглядеть как Луна, потому что он действительно исходит от Луны.

Д-р Апостолос Христу, астроном АОП и ведущий автор статьи, объясняет: “Ранняя Солнечная система сильно отличалась от того места, которое мы видим сегодня. Пространство между недавно образованными планетами было полно обломков, и столкновения были обычным явлением. Большие астероиды - мы называем эти планетезимали - они постоянно ударяли по Луне и другим планетам. Осколок от такого столкновения мог достичь орбиты Марса, когда планета еще формировалась и была захвачена своими троянскими облаками“.

Третий и, возможно, более вероятный сценарий - объект пришел с самого Марса. Как указывает д-р Христу: “Форма спектра 101429 говорит нам о том, что он богат пироксеном, минералом, обнаруженным во внешнем слое или коре тел размером с планету. Марс, как Луна и Земля, подвергся ударам. В начале своей истории один из них был ответственен за гигантский бассейн Бореалис, кратер такой же ширины, как сама планета. Такое колоссальное столкновение могло легко отправить 101429 на его путь к точке Лагранжа L5 планеты“.

В самом деле, марсианское происхождение было предложено несколько лет назад для троянских братьев и сестер 101429, группы троянцев, известных под общим названием семейства Eureka. Эти астероиды также имеют необычный состав, но, хотя 101429 богат пироксеном, эти астероиды семейства Эврика в основном состоят из оливина, минерала, найденного глубоко в мантии планеты.

101429 и его собратья также могут чему-то научить нас о поиске земных троянцев, если они существуют. Предыдущая работа группы показала, что солнечное излучение вызывает обломки этих астероидов в виде кусков размером с валун или городской квартал, которые медленно просачиваются из троянских облаков Марса. Если земные троянцы чем-то похожи на марсианские, тот же механизм будет действовать как источник небольших околоземных астероидов, которые будут выделяться из-за своего необычного состава.

Обнаружение этих объектов может оказаться задачей обсерватории Веры К. Рубин, готовой начать самое масштабное на сегодняшний день исследование Солнечной системы . Ожидается, что Рубин обнаружит примерно в десять раз больше астероидов, чем известно в настоящее время, и, наряду со спутником GAIA, уже наблюдающим небо с точки Лагранжа L2 Земля-Солнце, может предложить нам лучшие краткосрочные перспективы для отслеживания обломков Земли.