Астероид в космосе ускоряется — и ставит ученых в тупик
Околоземный астероид, получивший обозначение 1998 KY26, движется в космосе не только под действием гравитации: перпендикулярно своей орбите вокруг Солнца он получает дополнительное, так называемое негравитационное ускорение. Ранее многие исследователи полагали, что причиной этого отклонения является испарение скрытого внутри небесного тела водяного льда. Однако, как сообщается в новом исследовании, этот каменный объект оказался слишком теплым для того, чтобы в нем могли сохраняться запасы льда.
Для проведения исследования аэрокосмические инженеры Корбин Хансен и Масатоши Хирабаяси из Технологического института Джорджии (Атланта, штат Джорджия, США) разработали трехмерную компьютерную модель. Она позволяет рассчитать теплопроводность от поверхности к ядру объекта, размер которого составляет около одиннадцати метров. Согласно результатам моделирования, даже в самых холодных точках астероида средняя температура за время одного оборота вокруг Солнца составляет не менее 212 кельвинов (минус 61 °C). В то же время водяной лед в вакууме — даже под защитным слоем породы — может оставаться стабильным в течение длительного времени только при температуре ниже 145 кельвинов (минус 128 °C).
В астрономии этот небесный объект уже несколько лет рассматривался как кандидат в так называемые «темные кометы» — тела, которые внешне напоминают обычные каменные астероиды (без яркого пылевого облака), но при этом отклоняются от своей траектории под воздействием вырывающихся из них газов, работающих подобно миниатюрным реактивным двигателям. Согласно результатам нашей температурной модели, с поверхности 1998 KY26 должно улетучиваться слишком много воды, чтобы лед мог сохраниться в его недрах. Это позволяет точнее определить состав астероида.
Если бы испарение льда — процесс, который в науке называется сублимацией (прямой переход вещества из твердого состояния в газообразное), — действительно было причиной наблюдаемого отклонения орбиты, то астероид должен был бы терять около 0,03 грамма воды в секунду. При таких темпах все его запасы иссякли бы всего за 62 года. Даже без учета этого реактивного эффекта, если бы вода составляла один процент от общей массы астероида, при рассчитанных температурах она полностью исчезла бы примерно за 2000 лет. Тем более что этот быстро вращающийся объект, по всей видимости, представляет собой монолит — цельный каменный блок, который гораздо эффективнее проводит солнечное тепло внутрь, чем астероиды, состоящие из рыхлой груды обломков, камней и пыли.
В основе движения астероида может лежать «ледяной двигатель» (выбросы водяного пара). Эта гипотеза возникла из-за устаревших представлений о его размерах: с конца 1990-х годов считалось, что диаметр объекта составляет около 30 метров. Однако в сентябре 2025 года наблюдения, проведенные под руководством астронома Тони Сантаны-Роса из Университета Аликанте (Испания) с использованием телескопов Европейской южной обсерватории (ESO) — результаты которых были опубликованы в журнале Nature Communications, — показали, что диаметр 1998 KY26 составляет всего 11 метров, а полный оборот вокруг своей оси он совершает каждые 5,35 минуты.
Благодаря тому, что этот объект примерно в двадцать раз легче ожидаемого, а его светлая поверхность (содержащая мало железа) отражает 55% падающего солнечного света, даже обычных физических сил достаточно, чтобы заметно отклонить этот легкий «обломок» от его курса. Как показала группа исследователей под руководством Давиде Фарноккьи из Лаборатории реактивного движения НАСА (в статье, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal Letters), загадочное ускорение можно объяснить механическим давлением солнечного излучения, а также так называемым эффектом Ярковского — явлением, при котором тепло, излучаемое нагретой поверхностью с некоторой задержкой, создает слабый реактивный импульс.
Несмотря на убедительные результаты, сохраняется определенная доля неопределенности: новая тепловая модель опирается на ряд допущений. Кроме того, остается неясным, как долго объект 1998 KY26 находится на своей нынешней орбите — орбите, проходящей вблизи Солнца (в перигелии он приближается к светилу на расстояние, даже меньшее, чем дистанция от Земли до Солнца). Окончательную ясность относительно природы этого небесного тела должен внести японский космический аппарат «Хаябуса-2» (JAXA), который уже направляется к нему.
Для инженеров JAXA новые данные создают серьезные трудности, поскольку изначально миссия планировалась для исследования объекта, который примерно в три раза крупнее и вращается вдвое медленнее. На этом небольшом (около 11 метров в диаметре) сухом каменном теле центробежные силы — за исключением приполярных областей — превосходят собственную гравитацию объекта. В таких условиях любое сближение или попытка посадки аппарата становятся крайне рискованными: поднятое с поверхности вещество или неконтролируемый отскок аппарата могут повредить его научные приборы.