Астероид Ида 243

Ида и Дактиль

Раньше считалось, что спутники могут иметь только большие тела, вроде полноценных или карликовых планет. Возможность того, что вокруг астероида будет вращаться другое тело, рассматривалась лишь теоретически. Сегодня нам известны даже тройные системы малых космических тел, вроде астероида (87) Сильвия. Но когда зонд «Галилео» заснял астероид (243) Ида, а заодно и его спутник, Дактиль — это стало настоящей революцией. Исследование Иды дало человечеству многие с актуальных теорий о космических телах, в том числе — о метеоритах, падающих на Землю.

Характеристики Иды

Последовательные изображения вращения Иды

Хотя астероид и был посещен межпланетным зондом и даже запечатлен в высоком расширении, некоторые характеристики Иды были вычислены исключительно теоретически. Связано это как и с отсутствием необходимых ресурсов, так и просто с нехваткой времени — основной миссией зонда «Галилео» было исследование Юпитера. Семейство Корониды в Главном поясе астероидов, где находится Ида, просто было по пути. Но и того, что стало известно, хватило для получения чёткой картины — а именно:

• Масса Иды, по различным оценкам, колеблется от 3,65·1016до 4,99·1016 кг. Столь большой разброс значений (равный в массе малому спутнику  Юпитера, Карме) связан с малой точностью методов определения массы. К примеру, «Галилео» не мог делать заборы гравитационных возмущений, с помощью которых была точно определена масса астероидов, «посещенных» позже другими зондами. Наличие спутника только усложнило процесс вычислений.
• Удаление Иды от Солнца — 2,862 астрономической единицы, то есть почти три расстояния от светила к Земле, или 428 миллионов километров. 

  Анимация вращения Иды

  Период обращения Иды вокруг Солнца — 4 года и 307 дней. Куда быстрее астероид вращается вокруг своей оси — чуть больше чем за 4,5 часа. Это один с быстрейших периодов вращения среди малых космических тел.

• Форма Иды — неправильная, вытянутая. Судя по линейным характеристикам астероида — 59 × 25 × 18 км — длина в два раза превышает ширину. Учитывая особенности рельефа, астрономы сравнили тело Иды с формой круассана.
• Рельеф астероида действительно примечателен. Ида относится к числу наиболее испещренных кратерами тел. Самый большой из них, Ласко, имеет 12 километров в диаметре. Его назвали в честь пещеры Ласко во Франции, где были найдены рисунки древних людей.
• На основании показателя альбедо, Иду причислили к S-классу — отражаемый солнечный свет составил 0,23 от получаемого астероидом. Подтвердил это и радиоанализ — излучаемый спектр поверхности был схож с данными от других астероидов в группе. Астероиды такого типа называют еще каменными — их материал состоит с кремния и металлов. Именно этим объясняется их яркость — самые большие объекты S-класса можно увидеть в обычный бинокль.

Стоит учитывать, что Ида была всего вторым астероидом, исследуемым вблизи — первым стала Гаспра, мимо которой пролетел все тот же зонд «Галилео». Поэтому многие сведения так и остались недоработанными — или же, в силу невозможности объяснить достоверно, стали особенностями астероида.

История изучения Иды

Первичный этап

Открыт астероид был в сентябре 1884 года Иоганном Пализой, на базе Венской обсерватории в Австрии. Пализа, будучи профессиональным астрономом, 53 года занимался исследованиями и поиском новых объектов. Так, за период своей деятельности он вручную нашел 122 астероида — Ида стала 45-м. В 1918 году была определена принадлежность астероида к семейству Корониды.

Имя Иды — нимфы, вырастившей бога грома Зевса в древнегреческой мифологии — астероиду дал Мориц фон Куффнер, венский пивовар, коллекционер и меценат. Немало вложил он и в изучение астрономии. Будучи евреем, после аннексии Австрии нацистской Германией Куффнер вынужден был покинуть свой любимый город.

Современный этап

Траектория «Галилео» с момента запуска на орбиту Юпитера

Примечательным в современной астрономии стали результаты спектрального анализа Иды. Провели его в 1980 году астрофизики Дэвид Толен и Эдвард Тедеско. Именно они причислили астероид к S-классу, сравнив итоги анализа с данными других астероидов. Они же и сравнили материал Иды с составом метеоритов, найденных на Земле. Еще их именуют хондритами из-за их горной породы, состоящей силикатных и магниевых зерен и гранул, именуемых хондрами. Хондриты составляют 90% от числа падающих на Землю метеоритов.

Перед тем как зонд «Галилео» пролетел мимо Иды, она исследовалась радиотелескопом из обсерватории Ок-Ридж в 1993 году. Тогда были получены важные орбитальные данные астероида. Предварительное исследование астероида было необходимо потому, что главной миссией «Галилео» было исследование Юпитера. Тратить топливо зонд мог лишь в случае стопроцентной вероятности исполнения главной миссии.

Космический аппарат «Галилео»

Зонд Галилео

В конце концов, 28 августа 1993 года зонд «Галилео» прошел мимо Иды, потратив для этого 34 дополнительных килограмма топлива. Итогом пролета стали снимки в диапазоне расстояний от 240000 до 2390 километров, которые детально захватили 95 процентов поверхности астероида. Скорость движения зонда составила 12,4 км/с. Также «Галилео» сделал спектральный анализ поверхности астероида.

Снимки «Галилео» позволили открыть и спутник Иды, Дактиль. Первооткрывателем в феврале 1994 года стала член команды «Галилео» Энн Харч, обнаружившая спутник при анализе 47 снимков с зонда. Сегодня Харч продолжает работу с зондом «Новые Горизонты» — первым современным зондом, достигшим Плутона.

Причиной того, почему Дактиль был обнаружен так медленно, стала поломка «Галилео» — сразу же после запуска отказала его высокомощная антенна, рассчитанная на работу с орбиты Юпитера. Пришлось использовать резервную антенну с очень маленькой мощностью, рассчитанную на связь в пространстве близ Земли. В итоге скорость передачи данных снизилась в 1000 раз — с 134 Кбит/сек до 160 бит/сек. К примеру, для передачи одной фотографии в разрешении 800 на 600 пикселей «Галилео» понадобилось бы больше 12 часов.

Особенности Иды

Изображение Иды, снятое зондом «Галилео»

Как уже было не раз написано выше, многие характеристики Иды так и не были точно определены. Кроме того, будучи всего вторым исследованным вблизи астероидом, Ида создала множество вопросов ученым.

Характеристики астероида во многом объясняются его происхождением. Ида принадлежит к семейству Корониды — группе астероидов Главного пояса. Рождение их произошло около 2 миллиардов лет назад, после столкновения большого, около 123 километров в диаметре астероида, с другим космическим телом. Массы астероида хватало для прохождения начальной стадии планетообразования, вследствие чего металлы и тяжелые вещества сдвинулись к центру объекта. Судя по всему, Ида принадлежит к числу верхних обломков, в которых тяжелых минералов осталось не так уже и много.

Среди свойств и особенностей астероида можно выделить следующее:

• Астероид Ида обладает неправильной формой, из-за чего сила притяжения на разных частях колеблется от 0,3 до 1,1 см/с2 — ничтожно малая в сравнении с земной. Человек на Иде способен прыжком перелететь с одного полюса астероида на другой. Автомобиль же, разогнавшись до 70 километров в час, может стать космическим кораблем, покинув орбиту Иды.
• Однако, автомобиль вряд ли смог бы ездить по Иде за счет толстого слоя каменной пыли, реголита. К слову, из-за неравного притяжения пыль распространена по астероиду неравномерно, и мигрирует к местам сильного тяготения.
• А еще старый реголит на Иде красного цвета, что вызвано постепенным его распадом от космической эрозии. Но не стоит воспринимать астероид как сплошное море пыли —в нем «плавают» и валуны размером до 150 метров в обхвате, выброшенные из кратеров на поверхности. Со временем они тоже превратятся в мелкую крошку.
• Как помнит читатель, массу Иды так и не смогли высчитать достоверно. Факторов определения было три:
  • Орбита спутника. Eсли учитывать особенности размеров и движения Дактиля, плотность Иды не может превышать отметку 3,2 г/см3. 

    Диаграмма возможных орбит Дактиля вокруг Иды

  • Состав самого астероида. По результатам спектрального анализа, проведенного с Земли, Ида относится к классу астероидов S — так называемым каменным астероидам, материал которых состоит с кремния и металлов. Соотнося это с упавшими на Землю метеоритами, плотность Иды должна была быть около 3,4 г/см3 . Но если бы плотность Иды была именно такова, внутри астероид оказался бы на 40% полым.
  • Этому противоречит и анализ пород, обнаруженных на поверхности Иды. Их плотность составляет всего 2,2 г/см3, что типично для астероидов S-класса, масса которых была высчитана достоверно.

Составив вышеперечисленные факторов, ученые пришли к выводу, что средняя плотность Иды составляет 2,6 г/см3. Это объясняется тем, что внутри легких пород могут быть вкрапления железа, алюминия, золота и других цветных металлов, как на астероиде Эрос.

• Неправильная форма Иды представлена двумя большими областями, соединёнными между собою перемычкой. Считалось, что они имеют разный состав. Однако Ида вращается вокруг свои оси так, как вращалось бы идеальное сферическое тело схожего размера и массы — значит, плотность Иды равномерна. Это было еще одним усложнением задачи по вычислению точной массы.

Интересный факт напоследок — все астероиды группы Корониды — Ида в том числе — движутся почти по одинаковой орбите. Это достаточно обыденное явление — если бы только Корониды не возникли от масштабного столкновения, обломки должны были разлететься на миллионы километров. Почему же тогда астероиды-осколки до сих пор держатся вместе?