Большинство астероидов-лун по форме напоминают вертикальные футбольные мячи. Однако Диморф, спутник астероида Дидим, до столкновения с космическим аппаратом DART был больше похож на сплющенный шар. Астероид-спутник Селам по форме также сравнивают с арбузом.
Необычные формы крошечных Диморфа и Селама уже много лет вызывают недоумение у астрономов, но новое исследование наконец-то объясняет, как они стали такими странными. Похоже, астероиды причудливой «арбузной» формы могут встречаться чаще, чем считалось.
Бинарные астероиды довольно часто встречаются в космическом пространстве. В их число входит дуэт Дидим — Диморф, последний из которых стал целью миссии НАСА по испытанию отклонения астероида в 2022 году. Бинарные астероиды образуются, когда обломки родительского астероида, состоящего из слабо удерживаемых камней, вращаются так быстро, что сбрасывают часть своей массы.
Большинство астероидов-лун — пролатеральные, но Диморф до столкновения с DART имел форму продолговатого сфероида. Он был сжат у полюсов и вытянут вдоль середины, как арбуз. Крошечный Селам, недавно обнаруженный спутник астероида Динкинеш, еще более необычен и состоит из двух соединенных между собой каменистых сфер.
Результаты исследования показали, что окончательная форма лунного астероида зависит от двух основных факторов: гравитационной силы, которую оказывает родительский астероид, и характера столкновений спутника с другими скалистыми объектами в диске обломков. Роль играют и другие параметры, один из которых — плотность родительского астероида. Более плотные астероиды, например, Дидим, вращаются быстрее, чем более легкие, как Рюгу. Плотные «родители» создают более широкие диски обломков, которые, в свою очередь, приводят к образованию спутников на большем расстоянии от родителя.
Исследователи обнаружили, что спутники, формирующиеся на определенном расстоянии от родительского астероида, обычно приобретают вытянутую форму. На этом расстоянии, названном пределом Рош, гравитация «родителя» уравновешивает внутреннюю силу астероида-луны, сохраняя его форму по мере того, как он медленно растет, сталкиваясь и сливаясь с другими обломками, пишет Live Science.
С другой стороны, спутники, формирующиеся за пределом Рош, приобретают продолговатую форму, поскольку находятся вне гравитационного захвата родительского астероида. При столкновении с другими обломками на орбите они растут более равномерно, чем их пролатеральные собратья. Однако большинство продолговатых астероидов формируется гораздо ниже предела Рош. Слишком близкое расположение приводит к тому, что спутники разрываются на части гравитацией родительского астероида, в результате чего теряют свою продолговатую форму. Такие луны, скорее всего, превратятся в продолговатые сфероиды после столкновения с другими астероидами-спутниками.