|
Купа щебеню
В астрономії: купа щебеню — це небесне тіло, яке не є монолітним, натомість воно складається з численних камінців, які зібралися в купу під дією гравітації. Купа щебеню має малу щільність, оскільки між камінцями, з яких вона складається, багато порожнин. Об'ємна щільність астероїдів Бенну і Рюгу свідчить, що за своєю внутрішньою структурою вони є купою щебеню[1][2][2]. Вважається, що багато комет і більшість малих планет складаються каменів, які зібралися докупи[3]. Малі планети Вважається, що більшість невеликих астероїдів — це купи щебеню[3]. Купи щебеню утворюються, коли астероїд або супутник (який спочатку може бути й монолітом) розбиваються на шматки внаслідок удару, і невдовзі окремі шматки знову зливаються в одне тіло, переважно за рахунок власної гравітації. Зазвичай таке злиття триває від кількох годин до кількох тижнів[5]. Коли астероїд, який є купою щебеню, проходить неподалік набагато масивнішого тіла, припливні сили змінюють його форму[6]. Розраховуючи щільність астероїдів, вчені вже давно підозрювали, що в багатьох випадках вони є купами щебеню. Обчислені щільності часто виявлялися значно меншими, ніж у метеоритів, які іноді ідентифікували як шматки астероїдів. Багато астероїдів із низькою щільністю вважаються купами щебеню, наприклад 253 Матільда. Маса Матільди, визначена місією NEAR Shoemaker, є надто низькою для її спостережуваного об'єму, якщо врахувати, що її поверхня складається з каміння. Навіть якби Матільда складалася б із льоду з тонкою кіркою гірської породи, це не забезпечило б належної щільності. Крім того, великі ударні кратери на Матільді є свідченням того, що вона зазнавала зіткнень із метеоритами, які розбили б монолітне тіло на шматки. Однак першим сфотографованим астероїдом, який однозначно ідентифікували як купу щебеню, став 25143 Ітокава, який не має явних ударних кратерів, а отже, майже напевно є результатом злиття пошматованих фрагментів. Астероїд 433 Ерос, головна ціль місії NEAR Shoemaker, хоч він увесь і вкритий тріщинами, був усе ж ідентифікований як суцільне тіло. Було виявлено, що інші астероїди (зокрема, можливо, й Ітокава) є контактно-подвійними малими тілами — тобто кожен із них являє собою два окремих тіла, які торкаються одне одного; уламки можуть як заповнювати, так і не заповнювати місце їхнього контакту. Утворення великих внутрішніх пустот є можливим унаслідок дуже малої ваги більшості астероїдів. Попри тонкий зовнішній шар реголіту (принаймні при роздільній здатності космічних апаратів), гравітація астероїда настільки слабка, що домінуючою силою є тертя між фрагментами: воно не дає змоги дрібним шматочкам переміститися всередину й заповнити пустоти. Усі найбільші астероїди (1 Церера, 2 Паллада, 4 Веста, 10 Гігея, 704 Інтерамнія) — це суцільні тіла, усередині яких немає великих пустот. Можливо, поясненням цього є їхні розміри: вони достатньо великі, щоб не руйнуватися від зіткнень із метеоритами. Можливо також, що Церера та кілька інших найбільших астероїдів є надто масивними: навіть якщо такий астероїд унаслідок удару розбивається на шматки, які не розлітаються, а знову збираються в єдине тіло; їхня самогравітація виявляється достатньо великою, щоб стиснути їх настільки щільно, щоб пустот між ними не залишалося. Зокрема, Веста з моменту свого утворення спромоглася вціліти після принаймні одного потужного удару. Вона виявляє ознаки гравітаційної диференціації внутрішньої структури. Це випливає з наявності величезного кратера на її поверхні; він же вказує на те, що Веста не є купою щебеню. Відтак, це є свідченням того, що великий розмір слугує захистом від перетворення небесного тіла на купу щебеню. КометиДані спостережень свідчать, що ядро комети може бути не єдиним суцільним тілом, а агломерацією дрібних фрагментів, які слабко пов'язані одне з одним і час від часу зазнають руйнівних подій, хоча очікується, що великі фрагменти комет спершу утворилися в процесі конденсації, а не ударного зіткнення уламків, як у випадку з астероїдами[7][8][9][10][11]. Утім, спостереження in situ, проведені космічним апаратом «Розетта», вказують на те, що цей процес може бути складнішим[12]. СупутникиФобос, більший із двох природних супутників планети Марс, теж вважається купою щебеню, яку утримує тонка реголітова кора завтовшки 100 м[13][14]. Спектроскопія складу Фобоса дає змогу припустити, що Фобос може бути захопленим астероїдом основного поясу[15][16]. Див. такожПримітки
Посилання
|
|||||
