Японский зонд летит к астероиду, который ускоряется вопреки гравитации, а главная версия разгадки дала трещину
Японский аппарат Hayabusa2 направляется к крошечному астероиду 1998 KY26, поведение которого учёные пока объяснить не могут. Объект ускоряется так, будто его подталкивает невидимый двигатель, и одной гравитацией это не описать.
До недавнего времени главной версией считалась гипотеза о "тёмной комете" со льдом, скрытым под поверхностью. Новое исследование, опубликованное в журнале Icarus, ставит её под сомнение. По расчётам авторов, астероид слишком тёплый, чтобы сохранить запасы льда.
Hayabusa2 уже вошёл в историю космонавтики. 6 декабря 2020 года зонд сбросил над пустыней в Австралии капсулу с образцами грунта астероида Рюгу, после чего отправился в расширенную миссию. Её финальной целью станет 1998 KY26, встреча с ним запланирована на 2031 год.
Опыт работы с Рюгу у японского агентства JAXA богатый. Ширина первой цели составляет около 900 метров, и 22 февраля 2019 года Hayabusa2 впервые коснулся её поверхности. В апреле того же года аппарат выстрелил в астероид медным ударником, чтобы создать искусственный кратер, а в июле вернулся для повторного касания и собрал вещество из-под поверхности.
С 1998 KY26 задача окажется гораздо сложнее. Это небольшой околоземный объект неправильной формы. Работа 2025 года, опубликованная в Nature Communications, показала, что астероид примерно втрое меньше прежних оценок и вращается значительно быстрее, чем считалось.
По уточнённым данным, ширина 1998 KY26 составляет всего около 11 метров. Это лишь вдвое больше размаха солнечных панелей самого зонда. Полный оборот вокруг своей оси астероид совершает примерно за 5 минут, и посадка на такой объект требует ювелирной точности.
Ещё одну сложность добавляет необычная траектория. В 2023 году вышла статья, авторы которой зафиксировали у 1998 KY26 негравитационные ускорения. Их величина превышает то, что обычно вызывает эффект Ярковского, то есть слабая сила, возникающая из-за неравномерного переизлучения солнечного тепла поверхностью астероида и постепенно меняющая его орбиту.
Авторы той работы прямо написали, что "не существует радиационного нерадиального эффекта, который мог бы быть настолько большим". Отсюда и появилась версия о тёмной комете, то есть объекте, который выглядит как астероид, но движется в пространстве подобно комете. Учёные только начинают изучать подобные гибридные тела и выяснять, могли ли они в прошлом доставить на Землю строительные блоки жизни.
Механизм такого ускорения выглядит просто. При нагреве лёд под поверхностью объекта переходит в газ и вырывается в космос, а образующаяся струя слегка подталкивает камень, как слабый реактивный двигатель. Видимого хвоста при этом может и не быть, так как выбросы слишком слабы для телескопов.
Новое исследование проверило, способен ли 1998 KY26 вообще удерживать лёд. Опираясь на уже имеющиеся данные, команда смоделировала распределение температур на поверхности и в недрах астероида. Даже в самых холодных областях средняя температура оказалась не ниже 212 кельвинов, или -61 °C.
Чтобы скрытый лёд сохранялся, температура объекта должна оставаться ниже примерно 145 кельвинов, или -128 °C. Разница слишком велика, чтобы списать её на погрешность модели. Если 1998 KY26 когда-то и был кометой, свои ледяные запасы он должен был исчерпать очень давно.
Здесь мы показываем, что все точки на поверхности и в недрах 1998 KY26 имеют усреднённые по орбите температуры, значительно превышающие точку сублимации летучих веществ в вакууме. Результаты нашей температурной модели указывают, что скорость выделения водяного пара на 1998 KY26 была бы слишком высокой для сохранения скрытого льда.
Вместо кометного происхождения авторы предполагают, что объект относится к классу астероидов, в которых почти нет воды. Такой вывод снимает версию с газовыми выбросами, но не объясняет главного. Откуда у крошечного камня берётся ускорение, превышающее эффект Ярковского, снова остаётся открытым вопросом.
Окончательные ответы, вероятно, удастся получить только при непосредственном изучении астероида. Hayabusa2 должен прибыть к 1998 KY26 в 2031 году и собрать пыль и обломки породы прямо с его поверхности.