Ученые Института физики Казанского федерального университета установили, чем обусловлена необычная форма астероида Бенну (Bennu), который напоминает юлу, или волчок.

Результаты анализа структурных свойств малой планеты Бенну с использованием гармонического анализа и фрактальной геометрии представлены в статье, опубликованной в «Журнале технической физики», сообщил один из авторов, профессор кафедры астрономии и космической геодезии, научный руководитель Астрономической обсерватории им. В.П. Энгельгардта Института физики Казанского федерального университета Юрий Нефедьев.

«Принято считать, что планеты имеют шарообразную форму. Вместе с тем существует класс небесных объектов с необычной для общего понимания структурой. К последним относится околоземный астероид Бенну размером 560 метров, имеющий ромбовидную форму. В настоящее время Бенну представляет собой наиболее загадочное небесное тело», – пояснил астроном и добавил, что в недавнем прошлом этот астероид считали одной из главных космических угроз существованию жизни на нашей планете.

На Бенну был отправлен космический зонд NASA Osiris-REX. Когда он достиг поверхности, выяснилось, что астероид полый внутри или имеет очень пористую структуру, отметил Нефедьев.

«Зонд отправил на Землю капсулу с образцами грунта с поверхности астероида через 7 лет после запуска миссии, при этом сам зонд преодолел порядка 6 миллиардов километров в космическом пространстве», – поделился информацией профессор.

Как рассказал Нефедьев, исследование структурных свойств малой планеты, осуществленное физиками КФУ, основано на данных, полученных лазерным альтиметром OLA миссии OSIRIS-Rex и анализе мультиспектральных снимков (0,44–0,89 мкм) Бенну с помощью разложения данных в гармонический ряд по сферическим функциям и применения авторского спектр-фрактального метода. При этом он подчеркнул, что анализ структуры и физических свойств различных образований на астероидах является важным для описания процессов формирования и разрушения их поверхностей. Цветовые и отражательные характеристики поверхности в видимой области спектра дают важную информацию о ее эволюционных особенностях.

«Построенная в нашей работе модель Бенну включает как значения измерений по высоте, так и влияние вращательных и гравитационных эффектов, – рассказывает Юрий Нефедьев. – Модель показывает, что в экваториальной области наблюдается более сглаженная поверхность, чем в направлении к полюсам астероида. Это объясняется тем, что астероид находится во вращательной полости Роша. Но самое главное – нам удалось подтвердить теоретическую гипотезу о том, что воздействие солнечного ветра, гравитации и тепловых градиентов создает целый спектр устойчивых орбит излучаемых Бенну частиц. При этом из самой системы "Бенну–излучаемые частицы" удаляются мелкие компоненты размером менее 1 сантиметра, а оставшиеся возвращаются и концентрируются в районе экватора Бенну, чем и обусловлена его ромбовидная форма».

Исследование выполнено в рамках поддержанного РНФ проекта «Создание комплексной цифровой модели селенографического навигационного обеспечения окололунной спутниковой системы ЛНСС на основе данных современных космических миссий, высокоточной теории динамики Луны, синтетического метода робастного оценивания разнородных наблюдений и использования комплекса квантово-оптических и спутниковых бортовых оптических средств».

В разработке приняли участие молодые исследователи Института физики КФУ: доцент кафедры общей физики Екатерина Ахмедшина, ведущий научный сотрудник Центра превосходства киберфизических систем, IoT и IoE Алексей Андреев и аспирант Юрий Колосов.