Каждый год десятки астероидов приближаются к нашей планете ближе, чем находится Луна, однако катастрофические столкновения крайне редки.
Согласно новому исследованию, у Земли есть встроенная система защиты — ее колоссальные гравитационные силы, которые она использует для борьбы с астероидами.
Огромные массы планет и их спутников означают, что они оказывают колоссальное гравитационное воздействие на близлежащие объекты. Различия в гравитации, которые испытывают эти объекты (это явление называется приливными силами, поскольку астрономы использовали его для объяснения того, как Луна вызывает приливы на Земле), могут быть настолько сильными в некоторых случаях, что объекты разрываются — процесс, называемый приливным разрушением.
В 1994 году любители космоса стали свидетелями мощи гравитационного разрушения, когда обломки кометы Шумейкеров-Леви 9, разорванной приливными силами Юпитера во время тесного сближения двумя годами ранее, врезались в газовый гигант. Однако на протяжении десятилетий астрономы не находили доказательств того, что Земля и другие землеподобные планеты разрушают пролетающие мимо них астероиды или кометы.
Микаэль Гранвик, ведущий автор нового исследования и планетолог из Университета Лулео в Швеции, долгое время искал эти гравитационно разорванные околоземные астероиды (ОЗА).
Лет 10 назад мы искали семейства ОЗА, которые могли образоваться в результате таких приливных разрушений, но не нашли ни одного.
Последующее исследование объяснило почему: любые сформировавшиеся таким образом фрагменты настолько быстро смешиваются с фоном, что идентификация конкретного семейства невозможна.
Поиски гравитационно разорванных астероидов зашли в тупик, пока у Гранвика не появилась новая идея. В 2016 году он помог создать модель, рассчитывающую траектории астероидов различных размеров для определения их количества на разных расстояниях от Солнца.
Гранвик и его коллеги сопоставили результаты своей модели с данными семилетних наблюдений астероидов, собранными программой Catalina Sky Survey, финансируемой NASA и использующей наземные телескопы в Аризоне для обнаружения ОЗА. Но их оценки значительно недооценивали количество определенных астероидов — тех, которые были замечены на расстояниях, сравнимых с орбитами Земли и Венеры. Большинство этих неучтенных астероидов были довольно маленькими, двигались примерно по круговым орбитам вокруг Солнца, более или менее в той же плоскости, что и орбиты Земли и Венеры.
А затем последовало озарение Гранвика. Он понял, что эти необычные астероиды могут быть фрагментами более крупных астероидов, подвергшихся гравитационному разрушению.
Чтобы проверить эту идею, Гранвик и соавтор Кевин Уолш, исследователь из Юго-Западного научно-исследовательского института в Колорадо, рассмотрели сценарий, в котором астероиды, столкнувшиеся с планетами земной группы, теряют от 50 до 90% своей массы, образуя потоки осколков. Их новая модель правильно учитывала ранее необъяснимые астероиды, что предполагает их создание в результате гравитационных разрушений. Свои выводы исследователи представили в новом исследовании, принятом к публикации в Астрофизическом журнале и доступном в базе препринтов arXiv.
Дополнительное моделирование показало, что такие фрагменты сохраняются очень долго, в среднем 9 миллионов лет, прежде чем столкнуться с Солнцем или планетой или оказываются выброшенными за пределы Солнечной системы.
Приливное разрушение, вызванное Землей, может помочь бороться с астероидами, но оно также создает проблемы, поскольку увеличивает количество ОЗА, которые вероятно столкнутся с нашей планетой. Однако не стоит паниковать — так как эти фрагменты меньше 1 километра в диаметре, "они не представляют угрозы уничтожения всей жизни", сказал Гранвик. Впрочем, они увеличивают вероятность событий уровня Тунгусского метеорита и Челябинского метеорита.