Поток геминид, возможно, образовался 18 000 лет назад

Породы, составляющие метеорный поток геминид, возможно, возникли в результате хаотического события 18 000 лет назад. Это делает метеороиды примерно в 10 раз старше, чем предполагалось ранее.

Ливень Геминид назван в честь созвездия Близнецов. Но сами метеоры происходят с Фаэтона, причудливого синего астероида, который имеет эллипсоидную орбиту и периодически проходит мимо Земли, приближаясь к Солнцу. Фаэтон имеет ширину 5,1 километра и своеобразный, кометоподобный хвост.

В течение многих лет астрономы считали, что хвост состоит из обломков породы, которые образуют пылевое облако, которое, в свою очередь, порождает геминиды. Недавние наблюдения, однако, противоречат этому, указывая на то, что современные частицы хвоста в тысячу раз меньше камней Геминид и даже могут быть просто испаренным натрием, а не пылью. Следовательно, каменное облако, ответственное за метеориты геминиды, должно было сформироваться когда-то в прошлом. Но когда и как?

Одна из теорий предполагает, что Фаэтон отстрелил фрагменты геминид вблизи Земли около 2000 лет назад, потому что именно тогда камень подошел ближе всего к Солнцу, поясняет ведущий автор исследования Хангбин Джо, аспирант кафедры астрономии Сеульского национального университета Южной Кореи. Однако, отметила Джо, если бы Фаэтон произвел геминиды в результате кометоподобной активности, астероиду потребовалось бы содержать огромное количество льда, чтобы выбросить фрагменты, что, как показывают компьютерные модели, маловероятно.

Вместо этого Джо и соавтор Масатеру Исигуро, профессор астрономической программы Сеульского национального университета, сосредоточились на другом механизме: вращательной нестабильности. Джо сказал, что при таком процессе солнечное излучение будет “толкать” астероид, заставляя его вращение медленно ускоряться, так что миллионы лет спустя он будет вращаться достаточно быстро, чтобы центробежные силы преодолели гравитационные силы, склеивающие мельчайшие компоненты астероида вместе.

В случае с Фаэтоном такая нестабильность частично раздробила бы его, создав миллионы осколков гравия — вполне возможно, геминиды. Это исследование было принято к публикации в журнале Astronomy and Astrophysics.

Чтобы проверить свою теорию, исследователи пошли в обратном направлении от сегодняшнего дня, определяя положение и скорость Фаэтона за последние 100 000 лет. Затем они выбрали девять периодов времени, каждый продолжительностью в 1000 лет, в течение которых они моделировали выброс астероидом каменных осколков.

В этих симуляциях Фаэтон был смоделирован как сфера весом 116 триллионов килограммов, вращающаяся достаточно быстро, чтобы отбросить около 300 000 фрагментов, в основном из своей средней части. Это имитировало бы поведение астероида, если бы солнечное излучение сделало его вращательно нестабильным. Затем исследователи проследили траектории движения этих обломков на протяжении тысячелетий, принимая во внимание гравитационное притяжение всех планет солнечной системы.

Моделирование показало, что геминиды могли образоваться при сверхскручивании Фаэтона. Во-первых, их результаты показали, что общая масса метеоров составит в среднем 10 миллионов тонн, что согласуется с прогнозами, сделанными с помощью солнечного зонда Parker НАСА. Более того, два моделирования почти точно имитировали наблюдаемые траектории геминид.

В этих моделях потеря массы Фаэтоном произошла 18 000 лет назад, что привело исследователей к выводу, что именно тогда частицы, ответственные за геминиды, вероятно, были выброшены в космос. Однако моделирование также показало, что это лишь часть фрагментов, образовавшихся во время этого события.

Исследователи надеются, что японская миссия DESTINY+, направленная на Фаэтон, запуск которой запланирован на 2025 год, найдет доказательства такой нестабильности вращения.