«Люси» в небесах и голое ядро
НАСА заявило результаты выбора космических миссий 2020-х годов по изучению Нашей системы в рамках «программы Дискавери» (Discovery Program). Из предложенных проектов решено реализовать два.
Космический аппарат «Люси» (Lucy) посетит группу астероидов, расположенных на орбите Юпитера, а «Психе» (Psyche) отправится к астероиду Психея. Они станут тринадцатой и четырнадцатой миссиями, приобретшими помощь в «программе Дискавери».
Космические аппараты «Люси» и «Психе» опередили 26 вторых проектов. Победители возьмут 450 миллионов долларов на реализацию проектов, и бонусное финансирование , если в космических аппаратах будут использованы определенные разработки. «Люси» отправится в полет в октябре 2021 года, а «Психе» – в октябре 2023 года.
Непроизвольный космический аппарат «Люси»
© NASA
Свита Юпитера
Целью космического аппарата «Люси» станут так именуемые «троянские астероиды», каковые не входят в основной пояс астероидов, а обращаются около Солнца по той же орбите, что и планета Юпитер. Первым таким астероидом, открытым астрологами, стал в 1906 году астероид Ахилл.
Скоро были обнаружены еще более двух десятков астероидов, дробивших орбиту с планетой-гигантом. Причем оказалось, что они разделяются на две группы. Одни астероиды двигались по орбите, опережая Юпитер на некое расстояние.
Другие примерно на такое же расстояние отставали от него, образуя необычный эскорт.
Таким астероидам стали давать заглавия в честь храбрецов троянской войны. Причем те, что находятся в передней группе, нарекли именами греков (кроме Ахиллеса в том направлении входят астероиды Нестор, Аякс, Агамемнон, Одиссей, Диомед и другие), а те, что сзади Юпитера, именами троянцев (Приам, Эней, Асканий, Анхис, Троил и без того потом).
Исключение составляют астероиды Патрокл и Гектор. Патрокл находится в задней группе, не смотря на то, что храбрец Патрокл вести войну на стороне греков.
Легко эти астероиды были открыты довольно рано (Патрокл в 1906 году, Гектор в 1907), в то время, когда традиция распределения имен еще не установилась. Первая несколько астероидов взяла неспециализированное наименование «греки», вторая – «троянцами».
Троянцами, либо троянскими астероидами, кроме этого именуют, как уже говорилось, все астероиды с орбиты Юпитера.
Обстоятельство, по которой Юпитер обзавелся таковой свитой, была открыта задолго перед тем, как нашли астероид Ахилл. Выдающийся французский математик Жозеф Луи Лагранж в 1760-х годах написал произведение, в котором разглядывал гравитационное сотрудничество трех тел: двух громадных и одного мелкого, масса которого пренебрежимо мелка если сравнивать с весами первых двух.
Примером таких тел могут служить Солнце, астероид и юпитер. Лагранж доказал, что существуют пять точек, в которых притяжение двух массивных тел по отношению к мелкому телу уравновесит друг друга.
Исходя из этого малые тела, находящиеся в этих точках, будут достаточно стабильны.
Точки Лагранжа в совокупности, складывающейся из Солнца и планеты
Две из «точек Лагранжа», четвертая (L4) и пятая (L5), находятся в вершинах равносторонних треугольников, выстроенных на прямой, соединяющей центры весов громадных тел. Двумя оставшимися вершинами треугольников будут эти центры весов.
Именно недалеко от точки L4 совокупности Солнце – Юпитер скапливаются астероиды-греки, а в точке L5 – астероиды-троянцы. Примечательно, что сам Лагранж, погибший в 1813 году, не подозревал, что на орбите Юпитера около определенных им точек будут открыты астероиды.
По состоянию на январь 2015 года было известно 6178 троянских астероидов. По мере приближения к точкам L4 и пятая L5 их делается все больше.
Самые большие из них имеют размер более ста километров.
Астероиды на орбите Юпитера
Троянские астероиды и станут объектом изучений аппарата «Люси». Наименование он взял в честь известного австралопитека Люси, скелет которого в первой половине 70-ых годов XX века нашла в Африке экспедиция палеоантрополога Дональда Джохансона.
Кстати, по пути к троянским астероидам «Люси» пролетит мимо астероида главного пояса (52246) Дональдджохансон, названного в честь этого ученого. Основной исследователь проекта «Люси» планетолог Гарольд Левинсон (Harold Levison) из Юго-западного исследовательского университета уверен в том, что, подобно тому, как открытие Люси помогло определить ранние этапы эволюции людей, изучение троянских астероидов окажет помощь пролить свет на ранний период существования Нашей системы.
Многие исследователи, среди них и Левинсон, строя модели происхождения Нашей системы, предполагают, что среди троянских астероидов имеется планетезимали – неразвившиеся “зародыши” планет, появившиеся из пылевых частиц в протопланетном диске.
Момент предполагаемого запуска «Люси» совершенно верно вычислен, дабы космический аппарат смог выполнить сверхсложный маршрут и облететь целых шесть троянских астероидов. Стартовав в первой половине 20-ых годов двадцатьпервого века, «Люси» приблизится к точке L4 в 2027.
В том месте он изучит астероиды (3548) Эврибат, (15094) Полимела, (11351) Левк, (21900) Ор. Затем он совершит маневр и двинется к точке, где в марте 2032 года пролетит около совокупности из двух астероидов Патрокл и Менетий, находящихся на орбите центра масс. «Я служил всевышнему небесной механики тридцать лет, – говорит Левинсон, – и сейчас он вознаграждает нас».
Совокупность Патрокл – Менетий особенно занимательна Гарольду Левинсону и его сотрудникам. Подобные двойные совокупности редки среди астероидов, но они распространены в поясе Койпера, среди вытесненных на периферию Нашей системы бывших планетезималей.
Исходя из этого старое происхождение Патрокла и Менетия достаточно возможно.
Для изучения астероидов-троянцев «Люси» будет вооружена камерой большого разрешения, спектрометрами видимого и инфракрасного диапазонов и термальным спектрометром инфракрасного диапазона (ИК-спектрометр испускания).
Железный астероид
Целью второго аппарата – «Психе» – станет астероид номер 16 Психея (Psyche), находящийся в главном поясе. Это достаточно большой астероид, его масса оценивается в 2,27·1019 кг, а размеры составляют приблизительно 240 ? 185 ? 145 км.
Спектральные изучения говорят о том, что в Психее содержится большое количество железа: и металлов никеля. Исходя из этого имеется догадка, что он представляет собой железное ядро протопланеты, уничтоженной на протяжении столкновения с другим небесным телом на раннем этапе существования Нашей системы.
Ядро Почвы также состоит в основном из никеля и железа. Предполагается, что при ударе протопланета лишилась собственной мантии, а ее обнажившееся ядро стало астероидом, известным нам как Психея.
В случае если Психея когда-то была расплавленным железным ядром, то у ее протопланеты должно было появиться магнитное поле. Следы остаточной намагниченности ученые сохраняют надежду найти у Психеи.
Начальник проекта «Психе» планетолог Линди Элкинс-Тантон (Lindy Elkins-Tanton) из Аризонского университета отмечает, что у некоторых железо-никелевых метеоритов находят так именуемые «Видманштеттеновы фигуры» – упорядоченные структуры в виде игл либо многоугольников. Они имели возможность появиться под влиянием магнитного поля, а кое-какие из найденных на Земле метеоритов с подобными фигурами смогут иметь то же происхождение, что и Психея.
Видманштеттеновы фигуры в метеорите.
Названы в честь нашедшего их в 1808 году
австрийского минеролога Алоиза фон Видманштеттена
Не смотря на то, что в большинстве случаев магнитное поле появляется у больших планет с жидким ядром, а не у намного меньших по размеру протопланет, Элкинс-Тантон считает, что при высоком содержании радиоактивного изотопа алюминия он имел возможность нагреть протопланету изнутри, образуя расплавленное ядро.
Мысль эта показалась сотрудникам-планетологам через чур смелой. Как вспоминает Элкинс-Тантон, по окончании первого ее доклада на эту тему в 2011 году выстроилась очередь к микрофону из ученых, хотевших опровергнуть ее предположения.
Но со временем планетологи дали согласие, что мысль хороша внимательного рассмотрения. Миссия «Психе», быть может, станет проверкой данной догадки.
Непроизвольный космический аппарат «Психе»
Окажется ли Психея протопланетным ядром, утратившим мантию? В случае если да, то как она ее потеряла? Было ли это ядро расплавленным?
Как шло его остывание: изнутри либо снаружи? Отличается ли рельеф астероида со столь высоким содержанием металлов от каменных и ледяных небесных тел? Какова форма кратеров на Психее? Ответы на все эти вопросы сохраняют надежду взять Линди Элкинс-Тантон и ее коллеги.
Дабы добиться этого, космический аппарат «Психе» снабжен магнитометром для поиска остаточного магнитного поля у астероида, и гамма-лучевым и нейтронным спектрометрами, каковые окажут помощь по излучению астероида уточнить его состав.
Стартовав в первой половине 20-ых годов двадцатьпервого века, непроизвольный космический аппарат применяет гравитационные Марса и поля Земли и к 2030 году доберется до собственной цели. Ученые рассчитывают, что работа аппарата на орбите у астероида продлится два года.
Источник: Максим Руссо polit.ru
РЕСТОРАТОР: ОНА Обнажённая? / ЧТО-ТО ПОШЛО НЕ ТАК!
