Семейство примитивных астероидов открывает астрономам окно в прошлое, поскольку они стремятся разгадать историю этих небольших космических камней, которые, как полагают, когда-то принесли воду на Землю.
Жизнь в Солнечной системе может быть опасной, поскольку на протяжении истории произошло множество столкновений — например, рассмотрим гигантский удар , который сформировал нашу Луну, или многочисленные удары, которые привели к образованию кратеров на поверхности Меркурия. Иногда крупные астероиды в главном поясе астероидов, расположенном между Марсом и Юпитером, также подвергались ударам. Когда это происходило, эти астероиды разбивались на более мелкие части. Подобные события могут порождать несколько десятков более мелких космических камней; естественно, что многие полученные части, происходящие от одного и того же исходного объекта, имеют некоторые общие черты, например, движутся по схожим орбитам. Астрономы называют такие группы астероидов «семьями», сообщается в апрельском номере журнала Icarus за 2024 год.
Известно, что в поясе астероидов существует более 120 таких семейств. Некоторые из них, такие как семейство Веста, названное в честь второго по величине объекта в поясе, а именно 4 Веста, демонстрируют признаки химических изменений. Веста, будучи такой большой семьей, подверглась нагреванию, а также процессу, известному как дифференциация, в ходе которого более тяжелые элементы опускались в ее ядро, образуя различные слои, прежде чем она была сбита другим астероидом и частично разрушена.
Однако восемь семейств астероидов сохраняют свою изначальную химию. Астрономы очень заинтересованы в этих нетронутых образцах, поскольку их примитивные составы могут дать представление об условиях нашей солнечной системы, когда формировались астероиды-прародители этих семейств. Другими словами, они могут помочь нам заглянуть в тайны древней солнечной системы. Таким образом, планетолог из Университета Центральной Флориды Ноэми Пинилья-Алонсо является одним из руководителей проекта под названием Primitive Asteroid Spectroscopic Survey (PRIMASS), чтобы зафиксировать химический состав этих семейств астероидов.
Теперь, наконец, эта работа была завершена благодаря аспирантке Пинилья-Алонсо, Бриттани Харвисон, которая взяла на себя обязанность изучения инфракрасных наблюдений семейства примитивных астероидов Эригона — последнего семейства, которое будет изучаться в рамках проекта PRIMASS. Семейство Эригона является довольно молодым, если говорить космически, поскольку столкновение, которое его создало, по расчетам, произошло всего 130 миллионов лет назад.
«Существуют теории, что Земля могла получить часть своей воды из примитивных астероидов в ранней Солнечной системе», — сказал Харвисон в своем заявлении. «Большая часть этих теорий — это понимание того, как эти примитивные астероиды были перенесены на траекторию Земли. Поэтому изучение примитивных астероидов в Солнечной системе сегодня может помочь нарисовать картину того, что происходило много лет назад».
Используя наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне, полученные с помощью 3,2-метрового инфракрасного телескопа NASA на Гавайях и 3,58-метрового телескопа Galileo на Канарских островах в Испании, Харвисон проанализировал состав 25 членов семейства Эригоне. Группа названа в честь своего крупнейшего члена, 72-километрового (44,7-мильного) астероида 163 Эригоне.
Харвисон обнаружил, что 43% семейства Эригона, включая 163 Эригона, являются углеродистыми астероидами C-типа, что означает, что они богаты углеродом. То, что так много астероидов семейства Эригона являются C-типами, неудивительно, поскольку это наиболее распространенный тип астероидов в целом, и тот, который часто содержит доказательства гидратированных или водосодержащих минералов. Таким образом, астероиды C-типа действительно являются ведущими кандидатами на то, чтобы принести воду на Землю.
Что касается остальной части семейства Эригона, 28% — это астероиды X-типа, которые, вероятно, относятся к другому типу, но имеют схожие спектры с остальными членами своего клана. Астероиды B-типа, которые являются разновидностью углеродистых астероидов, составляют 11% семейства Эригона, в то время как неизвестные астероиды T-типа составляют 7%. Также есть небольшое количество каменистых L- и S-типов, которые, по-видимому, являются непримитивными пришельцами, а не подлинными членами семейства.
Однако главное открытие Харвисона заключается в том, что все члены семейства Эригона имеют схожий базовый состав, который не повторяется ни в одном другом примитивном семействе астероидов. Действительно, все семейства уникальны со своими собственными различными уровнями гидратации. Возможность сопоставить, какие семейства астероидов имеют наибольшее содержание воды, поможет астрономам направить их в правильном направлении при поиске источников, которые принесли воду на Землю.
Поскольку семейство Эригоны настолько сильно гидратировано, они теперь являются ключевой целью для астрономов. Так уж получилось, что космическая миссия NASA Lucy, которая направляется к троянским астероидам Юпитера, сначала посетит астероид 52246 Donaldjohanson. Названный в честь американского палеоантрополога, этот астероид типа C является членом семейства Эригоны, поэтому ученые смогут хорошо рассмотреть его крупным планом, когда Lucy пролетит мимо 20 апреля 2025 года.
Команда PRIMASS также успешно выиграла время на космическом телескопе Джеймса Уэбба, чтобы наблюдать за семейством Эригоны (а также другими примитивными астероидами) начиная с этого лета. Результаты, полученные с JWST и Lucy, еще больше раскроют историю этих древних объектов и начнут заполнять пробелы в наших знаниях о прошлом Солнечной системы и Земли.