Странната физика на астероида Бену

Изследвания, водени от Университета в Колорадо, Боулдър, разкриват физика подобна на тази от Алиса в страната на чудесата, която управлява гравитацията близо до повърхността на астероида Бену.

Новите констатации са описани в набор от статии, публикувани от екипа, който стои зад проекта на НАСА Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx).

Резултатите идват само три месеца след като OSIRIS-REx за пръв път стигна до Бену на 3 декември 2018 година.

Оттогава космическият кораб е завършил няколко десетки обиколки около астероида, който е с височина като тази на Емпайър Стейт Билдинг, на разстояние от него от около 1.6 км.

„Дори тези ранни обиколки на астероида дават на учените съвсем нов поглед към тази мистериозна скала“, казва Даниел Шерес, който ръководи научния екип на мисията.

В изследванията, които се появяват в Nature Astronomy, например, екипът съобщава за масата на този астероид: впечатляващите 73 милиарда килограма.

Но Шерес и неговите колеги също разработват карта на гравитационното привличане на астероида. Техните изводи показват, че Бену съществува в деликатен баланс между две конкурентни сили, резултат от бясното въртене на астероида. Бену завършва едно пълно завъртане веднъж на всеки четири часа.

Шерес казва, че тези сили могат да играят важна роля в дългосрочната еволюция на астероида и потенциалното му разрушаване.

„Когато се завърти се създава конкуренция между гравитацията, която привлича надолу, и центробежното ускорение, което се опитва да отблъсне всеки обект от Бену нагоре“, казва Шерес.

За да проучат тези сили, учените използват навигационните инструменти на OSIRIS-REx за измерване на привличането, което астероидът упражнява върху космическия кораб.

И те откриват повече от очакваното. Въз основа на изчисленията на групата, регионът около екватора на Бену е в капан на гравитационната функция, наречена „Ротационен лоб на Рош“ – нещо, което учените все още не са наблюдавали ясно на астероид.

На практика тази функция става странна на Бену. Ако сте стояли в границите на лоба на Рош на Бену и сте се подхлъзнали на бананова кора, например, няма да се случи много – ще бъдете хванати от лоба и ще паднете обратно на повърхността.

„Но ако сте били извън лоба на Рош и сте се подхлъзнали на кора от банан, вие ще се преобърнете към екватора“, казва Шерес. „И ще натрупате достатъчно енергия, за да се въртите към екватора и може би нагоре в орбита, а след това ще излезете в открития космос“.

Това звучи като среда, която Луис Карол би могъл да оцени. Това е така, защото радиацията от слънцето кара Бену да се върти все по-бързо и по-бързо с течение на времето. И докато въртенето на астероида увеличава скоростта, лобът на Рош също може да се свива, заедно със силите, които държат Бену компактен.

„Тъй като лобът на Рош се стеснява все повече около екватора, става по-лесно и по-лесно за този астероид да загуби материал“, казва Шерес. „Досега материалът е бил държан от гравитацията, но в един момент, ако астероидът продължава да се върти по-бързо, тогава ще се отдели по-лесно от скалата“.

Разбирането на тази физика е от значение и за научната мисия на ОСИРИС-РЕКС, каза Джей Макмеън, асистент по аерокосмическа техника и съавтор на новото проучване.

Той обяснява, че през 2020 г. учени от мисията ще приближат OSIRIS-REx до няколко метра от Бену и ще използват прибиращата се ръка на космическия кораб, за да съберат проби от повърхността на астероида. И за да направят това безопасно, те ще трябва да познават физиката на скалата отвътре и отвън.

„Трябва да знаете гравитационното поле за да извършвате операции с космически кораби, както и за да имате възможност да извършите научните опити“ каза Макмеън.

„Когато отиваш в нов свят, имаш някаква представа как може да изглежда“, казва Шерес. „След което действително отиваш там и започваш да сравняваш това, което си мислил, че може да изглежда с реалността, която намираш там“.