Сегодня журнал Science выложил в ранний доступ сразу три научные публикации. Все они принадлежат перу научных групп, что работают с данными японской миссии «Хаябуса-2». Статьи представляют первый массив данных, что был передан станцией за время пребывания на орбите астероида Рюгу.
(162173) Рюгу — околоземный астероид группы Апполона, орбита которого — от 144 до 212 миллионов километров в пери- и апогелии — пересекает как земную, так и марсианскую. В конце 2014 года к нему отправилась японская автоматическая станция «Хаябуса-2», которая прибыла к Рюгу в 2018-м и уже успела сбросить на астероид три посадочных модуля (два «планетопрыга» и один «маскот» , а в 2019-м коснулась поверхности астероида и успешно забрала с него образцы грунта. Кроме этих операций, станция также занималась сбором данных о массе, размере, форме, плотности и геологических свойствах астероида и фотографировала его поверхность.
О том, что они узнали, обработав первые данные с «Хаябусы-2» и ее посадочных модулей, рассказали сегодня японские ученые, с которыми также сотрудничали корейские, французские и американские коллеги. Статья первой группы посвящена изучению формы и состава астероида, вторая — работе со спектрографическими данными о поверхности Рюгу, а третья группа ученых выдвинула гипотезу о происхождении этого околоземного небесного тела.
Разместившись в конце июня 2018 года на высоте 20 километров над астероидом, «Хаябуса-2» начала изучать его поверхность при помощи инструментов на борту: оптической камеры, камеры с тепловизором, ИК-спектрометра, — а также картировать ландшафт при помощи лидара.
Астероид, как пишут ученые, является пористым телом со структурой типа «куча щебня» — последний эпитет является стандартным в планетологии термином, который применяется к рыхлым конгломерациям обломков, что удерживаются вместе за счет самогравитации. К подобным телам также относится, например, комета Чурюмова — Герасименко, астероид Бенну (у которого прямо сейчас работает аппарат миссии OSIRIS-REx, что также отправится к Земле с образцами грунта) и транснептуновый объект Ультима Туле, мимо которого 1 января совершил пролет аппарат New Horizons. Пористость же близка предыдущему астероиду, который изучало JAXA, Итокаве. Это, по-видимому, вызвано тем, что Рюгу сформировался из осколков более крупного тела, на котором был водяной лед. Однако то, почему лед на Рюгу начал таять, превращая астероид в «кучу щебня», ученые пока сказать не могут: они предполагают, что в этом виноваты или тепло радиоактивных материалов в недрах астероида, или бомбардировки осколками других тел.
Измерения также подтвердили, что Рюгу принадлежит к наиболее распространенному классу астероидов, классу С. Правда, поверхность астероида оказалась намного менее ровной, чем ожидали японские исследователи, что вызывало определенные опасения перед первой посадкой на него, но та произошла без каких-либо происшествий. Самый крупный валун (длиной 160 метров) даже получил имя — Отохиме (Otohime), так же как и самый крупный кратер, 290 метров в диаметре, — Урасима (Urashima).
Рюгу имеет форму вращающегося волчка, по его экватору тянется ярко выраженный скальный хребет. Астероид делает оборот вокруг своей оси за 7,6 часа. Скорость вращения для известных ныне астероидов волчкообразной формы оказалась рекордно низкой. Экваториальный радиус Рюгу — 502 м, объем всего тела, согласно моделированию с опорой на данные наблюдения, 0,377 км3, а его массу ученые оценивают в 4,501011 кг (для сравнения: масса Луны — 7,34771022 кг, и это чуть больше 1% от массы Земли). На поверхности повсеместно встречаются минералы с содержанием гидроксильных групп. Но что касается водяного льда на астероиде, то о возможности обнаружить его там ученые говорят с сомнением, поскольку температура на Рюгу поднимается выше, чем температура сублимации льда.
Спектрографические снимки также подтвердили, что астероид излучает тепло: на дневной стороне она колеблется между 56 и 96 °C (расстояние до Солнца тогда было примерно равно земному, 1,01 а.е.).
Сам астероид рекордно темный — темнее всех объектов, которые когда-либо посещали космические аппараты, включая комету Чурюмова — Герасименко, — и потому слабо отражает свет. Светлые зоны на нем в основном пролегают вдоль экваториального хребта.
Темнота поверхности, по мнению исследователей, указывает на наличие гидроксильных групп в паре с катионом, которым, скорее всего, является магний. В пользу этой гипотезы также говорит то, что исследования Цереры, а также нескольких углеродных астероидов класса С также обнаружили свидетельства в пользу того, что их поверхность богата слоистыми силикатами (как когда-то и Марс, например).
Пока ни одного астероида, который был бы похож на Рюгу по своим спектральным характеристикам, нет, хотя близкими к нему свойствами обладают осколки метеоритов, попавших на Землю и обгоревших в атмосфере. Это, а также то, что если судить по кратерам, то недавняя активность на поверхности происходила всго миллион лет назад, также можно рассматривать в качестве аргумента в пользу «импактного» происхождения Рюгу. В качестве альтернативы этой версии ученые также упоминают ту, что гласит, будто прежде орбита астероида пролегала еще ближе к Солнцу и тот просто обгорел на ней.
На этом изучение пока что темнейшей «кучи щебня» в Солнечной системе далеко от завершения: в начале апреля «Хаябуса-2» уронит на поверхность Рюгу шар со взрывчаткой, чтобы получить образцы более глубоких слоев грунта. Сам грунт прибудет на Землю в 2020 году, если все остальные этапы миссии японской космического аппарата пройдут штатно.