Анализ изображений, полученных с космического аппарата NASA DART (Double Asteroid Redirection Test), предоставил астрономам первые прямые свидетельства того, что в двойных системах астероидов происходит постепенный и естественный перенос камней и пыли. Снимки, сделанные перед намеченным столкновением DART с астероидом Диморфос в 2022 году, показали заметные веерообразные образования на поверхности этого небольшого спутника. Исследователи из Университета Мэриленда выяснили, что эти отметины возникли в результате столкновений на очень низкой скорости – своего рода «космические снежинки», которые, в отличие от разрушительных ударов, аккуратно перемещают вещество между телами.
Изначально исследователи рассматривали возможность того, что зафиксированные полосы являются артефактами камеры или результатом ошибок при обработке изображений. Однако детальный анализ убедительно доказал их естественное происхождение. Для устранения теней и световых искажений ученые Тони Фарнэм и Хуан Ризос использовали специализированные алгоритмы обработки данных. Процесс был затруднен тем, что траектория приближения зонда к Диморфосу была близка к прямой, что приводило к незначительным изменениям условий освещения и усложняло различение реальных элементов рельефа и визуальных искажений. Подтверждением выдвинутой гипотезы стало то, что все выявленные веерообразные структуры были отнесены к единому региону, расположенному вблизи края спутника и удаленному от областей, непосредственно освещаемых солнцем, что опровергало предположение об оптической иллюзии. Усовершенствование трехмерной модели Диморфоса позволило отчетливее выделить эти полосы, что окончательно убедило команду исследователей в подлинности наблюдаемых явлений.
Данное открытие не только подчеркивает изменчивость двойных систем астероидов, но и позволяет понять процессы, длящихся миллионы лет и постепенно трансформирующих структуру и поверхности этих небесных тел. Исследование также впервые предоставило наглядное подтверждение эффекта YORP, который заключается в том, что солнечный свет вызывает ускорение вращения астероидов до тех пор, пока от них не начинают отделяться частицы. Этот механизм, как полагают ученые, стал причиной формирования системы Дидима и его спутника Диморфоса. Кроме того, моделирование позволило с высокой точностью установить область на поверхности Диморфоса, куда опустился материал, отделившийся от более крупного астероида Дидима. Рассчитано, что камни и пыль покидают поверхность астероида со скоростью приблизительно 0,3 метра в секунду, что свидетельствует об их спокойном, дрейфующем характере, а не о результате мощных выбросов. Понимание этих процессов критически важно для прогнозирования поведения астероидов, сближающихся с Землей, а также предоставляет ученым ценные сведения о ранней Солнечной системе, где подобные взаимодействия могли способствовать распределению вещества в космосе.
Результаты исследования были в журнале The Planetary Science Journal.