Современная модель происхождения Солнечной системы предполагает, что около 5 миллиардов лет назад она сформировалась из огромной массы газа — так называемой солнечной туманности. Под воздействием гравитационных сил в центре ее возникло Солнце, затем сформировались протопланеты — сгущения вещества, захватывающие своей гравитацией все попадающееся на их пути. Наиболее массивные из протопланет стали планетами. Самым «влиятельным лицом» Солнечной системы оказался гигантский Юпитер, чья гравитация воздействовала на множество более мелких небесных тел, так и не позволив им сформироваться в планету. Они стали астероидами — межпланетными путешественниками, чья скорость все увеличивалась под воздействием Юпитера, до такой степени, что их кинетическая энергия превысила гравитационную. В таких условиях они уже не имели шанса соединиться и сформироваться в единое небесное тело. Скорее наоборот, их столкновение приводило к взаимному дроблению, а не объединению.
Источник фото: NASA/JPL, Public domain, через Викисклад
Среди небесных странников есть немало совсем мелких космических тел, представляющих собой, по сути дела, несколько составляющих их массивных глыб и более мелкого «щебня», скрепленных между собой очень слабыми силами. Последние исследования подобных небесных тел показали, что действие сил сцепления, обусловленных гравитацией, в них очень невелико. Это означает, что еще какая-то сила помогает астероиду не разваливаться. По существующей версии, куски астероидов удерживают между собой слабые вандерваальсовы силы. Будучи составленными из отдельных глыб, эти конгломераты небесного мусора не обладают плотностью планеты, и при этом многие из них стремительно вращаются вокруг своей оси. Для объектов диаметром менее 10 км рассчитана скорость вращения в один оборот за каждые 2,12 часа. Однако, как показывают исследования, эта цифра не является критическим пределом: некоторые из них вращаются куда быстрее. В начале 2014 года доктор Чань-Као Чан (Chan-Kao Chang) из Тайваньского национального центрального университета изучил щебневый астероид (335433) 2005 UW163, который, как оказалось, совершает один оборот всего за 1,3 часа.
Приближение к Земле таких объектов, их взаимные столкновения, а также попытки изменить траектории их движения могут привести к распаду таких астероидов на несколько менее крупных, но куда более опасных частей. В частности, российские исследователи пришли к выводу, что все объекты, являющиеся частями Чебаркульского метеорита, упавшие на Южном Урале в середине февраля 2013 г., являются кусочками маленького астероида, который в момент входа в плотные слои атмосферы имел скорость 19 км в секунду, диаметр до 20 метров и массу порядка 11 тыс. тонн. Энергия его взрыва составила порядка полумегатонны в тротиловом эквиваленте, и более 99 процентов твёрдого вещества ушло в газ и пыль.
Источник фото: fir0002, GFDL 1.2, Wikimedia Commons
Команда Бена Розитиса (Ben Rozitis) из университета Теннеси в Ноксвилле изучила астероид диаметром 1,1 километра под названием (29075) 1950 DA. Результаты их работы опубликованы в журнале Nature. Радиолокационные наблюдения показали, что астероид имеет высокую отражательную способность. Это дало основание предположить, что астероид состоит, в основном, из металла. Однако Розитис и его коллеги измерили плотность космического тела, и она оказалась значительно ниже, чем ожидалось. Измерения показали: астероид является всего лишь кучей пористого щебня, покрытой частицами реголита — космического «песка». Этот астероид совершает оборот за 2,1 часа, то есть вращается с настолько высокой скоростью, что теоретически сила тяжести или трения не позволили бы этой куче щебня оставаться одним целым. Расчеты команды Бена Розитиса показывают, что это небесное тело может столкнуться с Землёй в 2880 году (возможность расценивается как один шанс из трёхсот).
Источник фото: JAXA
Все эти исследования становятся крайне важными в связи с попытками ученых создать стратегию защиты Земли от космических угроз. В будущем, вероятно, станет возможным создание космического корабля, который сможет отклонять астероиды от столкновения с Землей с помощью так называемого гравитационного тягача. Однако если астероид представляет собой сыпучую груду щебня, попытка взаимодействовать с ним приведёт к плачевным результатам. Он развалится на куски, и на нашу планету обрушится дождь из мелких космических камней, не менее опасных, чем первоначальный объект.
По наблюдениям учёных, каждый день в атмосферу Земли попадает огромное количество мелких частиц космического происхождения. Ежегодно в земную атмосферу входит от 10 до 30 объектов диаметром около метра. А в журналах Nature и Science опубликовано исследование, согласно которому столкновение небесных тел весом более 10 тыс. тонн с Землёй может происходить примерно каждые 30-40 лет, а не 150, как предполагалось ранее.
