Учёные не могут объяснить необычное ускорение астероида 1998 KY26
Американские исследователи выяснили, что небольшой астероид 1998 KY26, движущийся по необычной траектории, слишком тёплый для длительного сохранения водяного льда. Ранее астрономы предполагали, что объект может быть так называемой тёмной кометой, ускоряющейся за счёт выбросов газа. Однако новые расчёты показали, что лёд внутри него должен испаряться значительно быстрее, чем считалось. Теперь учёным предстоит найти другое объяснение силе, которая влияет на движение астероида.
Исследование провели специалисты Технологического института Джорджии Корбин Хансен и Масатоси Хирабаяси. Их внимание привлёк околоземный астероид 1998 KY26 диаметром около 11 метров. Несмотря на небольшие размеры, объект обладает необычными характеристиками: он совершает полный оборот вокруг собственной оси всего за 5,35 минуты, а его движение немного отклоняется от траектории, рассчитанной с учётом известных гравитационных воздействий.
Подобные отклонения встречаются у комет. Когда ледяное вещество нагревается солнечным излучением, оно переходит непосредственно в газообразное состояние и покидает поверхность. Возникает слабая реактивная сила, способная постепенно изменять орбиту небесного тела. Обычно этот процесс сопровождается образованием газопылевой оболочки и хвоста, однако некоторые объекты проявляют признаки дополнительного ускорения без заметной кометной активности. Их называют тёмными кометами.
Астероид 1998 KY26 рассматривался как возможный представитель этой группы, поскольку астрономические измерения выявили необычное ускорение, направленное в том числе перпендикулярно плоскости его орбиты. При этом наблюдения не обнаружили характерных выбросов газа или пыли. Учёные предположили, что внутри небольшого небесного тела могут сохраняться запасы водяного льда, испарение которого остаётся незаметным для телескопов.
Чтобы проверить эту гипотезу, Хансен и Хирабаяси построили трёхмерную тепловую модель астероида. Исследователи учли его размеры, форму, скорость вращения, отражательную способность и изменение расстояния до Солнца. Всего они рассмотрели 13 вариантов физических характеристик, включая различную теплопроводность, теплоёмкость и ориентацию оси вращения. Это позволило оценить распределение температуры как на поверхности, так и внутри объекта.
Расчёты показали, что даже самые холодные области астероида имеют среднюю за оборот вокруг Солнца температуру не ниже примерно 212 кельвинов, или −61 °C. Для длительного сохранения водяного льда в условиях космического вакуума необходимы значительно более низкие температуры — порядка 145 кельвинов, или −128 °C. Следовательно, даже глубоко расположенный лёд должен постепенно переходить в газ и покидать астероид.
По оценкам исследователей, если бы водяной лёд составлял всего один процент массы 1998 KY26, при рассчитанных темпах потери вещества он полностью исчез бы немногим более чем за две тысячи лет. Если же предположить, что именно выбросы водяного пара создают наблюдаемое ускорение, запас мог бы исчерпаться примерно за 62 года. Для небесного тела, потенциально существующего миллиарды лет, такие сроки чрезвычайно малы.
При этом учёным пока неизвестно, как давно 1998 KY26 находится на своей нынешней орбите. В прошлом астероид мог двигаться значительно дальше от Солнца, где условия для сохранения льда были благоприятнее. Поэтому результаты моделирования не исключают полностью наличие летучих веществ, но существенно ограничивают возможность длительного поддержания кометной активности.
Одним из альтернативных объяснений остаётся давление солнечного излучения. Фотоны передают поверхности небольшую часть своего импульса, создавая слабую силу, которая особенно заметна у маленьких небесных тел. Дополнительный вклад могут вносить тепловое излучение нагретой поверхности и особенности формы астероида. Однако пока не установлено, способны ли эти воздействия полностью объяснить наблюдаемое отклонение его траектории.
В 2025 году международная группа астрономов уточнила размеры и период вращения 1998 KY26 с помощью телескопов, включая Gemini South и Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории. Оказалось, что астероид почти втрое меньше, чем предполагалось ранее, и вращается приблизительно вдвое быстрее. Эти сведения позволили значительно улучшить физические модели объекта.
В июле 2031 года к астероиду должен приблизиться японский космический аппарат «Хаябуса-2», который ранее доставил на Землю образцы вещества астероида Рюгу. Во время расширенной миссии зонд исследует размеры, форму, поверхность и особенности движения 1998 KY26 с близкого расстояния. Это будет первое посещение космическим аппаратом столь небольшого и быстро вращающегося астероида.
Исследование в журнале Icarus.