Астероїд 2024 YR4: Gemini South розкриває його таємниці

Нещодавно відкритий навколоземний астероїд, що на короткий час викликав занепокоєння щодо можливого зіткнення із Землею, став об'єктом пильного вивчення за допомогою одного з найпотужніших телескопів світу. Спостереження, проведені на телескопі Gemini South в Чилі, дозволили астрономам не лише уточнити траєкторію об'єкта 2024 YR4, але й розкрити його дивовижні характеристики: незвичну пласку форму, склад та ймовірне місце народження у Сонячній системі.

Астероїд 2024 YR4 вперше зафіксували 27 грудня 2024 року за допомогою системи ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System), призначеної для виявлення потенційно небезпечних космічних об'єктів. Того ж дня астероїд здійснив близьке проходження повз нашу планету на відстані всього 0.017 астрономічної одиниці, що становить приблизно 2.5 мільйона кілометрів. Хоча це й безпечна відстань, початкова невизначеність у розрахунках його майбутньої орбіти вимагала додаткових, точніших спостережень. Для цього астрономам було надано спеціальний Директорський дискреційний час на телескопі Gemini South, що є частиною Міжнародної обсерваторії Gemini. Критично важливі дані були зібрані 7 лютого 2025 року за допомогою багатооб'єктного спектрографа Gemini (GMOS).

Наприкінці січня 2025 року, приблизно через місяць після відкриття, ситуація загострилася. Розрахунки показали, що ймовірність зіткнення 2024 YR4 із Землею 22 грудня 2032 року перевищила поріг в 1%, встановлений Міжнародною мережею попередження про астероїди (IAWN). Ця новина швидко привернула увагу громадськості та ЗМІ по всьому світу, підкреслюючи потенційну загрозу з космосу. Однак подальший аналіз даних, включно з отриманими на Gemini South, дозволив значно уточнити орбіту. Наприкінці лютого 2025 року ймовірність зіткнення із Землею впала нижче небезпечного порогу. Проте, хоча пряма загроза для нашої планети минула, розрахунки все ще вказують на кількавідсоткову ймовірність того, що під час зближення у 2032 році астероїд може врізатися в Місяць.

Зацікавившись характеристиками цього вже відомого об'єкта, команда астрономів під керівництвом Брайса Боліна з Eureka Scientific використала потужності Gemini South для отримання зображень астероїда на різних довжинах хвиль. Детальний аналіз кривої блиску астероїда — зміни його яскравості з часом — дозволив вченим визначити його склад, характеристики обертання та навіть відтворити тривимірну форму. Дані свідчать, що 2024 YR4, ймовірно, належить до астероїдів S-типу, що означає його багатий на силікати склад.

«Наші спостереження за допомогою Gemini South надали вирішальний фрагмент пазла для визначення характеристик 2024 YR4», — зазначає Болін, провідний автор дослідження, яке буде опубліковано в The Astrophysical Journal Letters. «Вивчення цього астероїда було життєво важливим для розуміння популяції об'єктів, що перетинають орбіту Землі, мають потенціал стати імпакторами та все ще погано вивчені».

Аналіз відбитого світла також допоміг оцінити розмір астероїда: його діаметр становить приблизно 30–65 метрів. Це робить 2024 YR4 одним із найбільших об'єктів за останній час, що мають шанс зіткнутися з Місяцем. Хоча така подія залишається малоймовірною, потенційне зіткнення надасть безпрецедентну можливість для науки. Воно дозволить дослідити залежність між розміром астероїда та розміром кратера, який він утворює при ударі — співвідношення, яке досі є предметом дискусій та досліджень. Варто зазначити, що нещодавнє незалежне дослідження за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба оцінило діаметр 2024 YR4 приблизно в 60 метрів, що добре узгоджується з оцінками команди Боліна і підкреслює важливість незалежних вимірювань.

Крім розміру та складу, аналіз кривої блиску виявив ще дві цікаві особливості. По-перше, астероїд має надзвичайно швидкий період обертання — він робить повний оберт навколо своєї осі приблизно за 20 хвилин. По-друге, його форма виявилася вельми незвичною, схожою на хокейну шайбу або плаский диск. «Ця знахідка була досить несподіваною, оскільки більшість астероїдів мають форму, подібну до картоплі або дитячої дзиґи, а не пласких дисків», — коментує Болін.

Вивчення орбітальних характеристик 2024 YR4 дозволило команді дійти висновку про його ймовірне походження. Найімовірніше, він прибув із Головного поясу астероїдів, розташованого між Марсом та Юпітером. Вчені вважають, що гравітаційні взаємодії з Юпітером могли «виштовхнути» його на поточну орбіту, що перетинає земну. Напрямок його обертання, який є ретроградним (протилежним до напрямку обертання більшості об'єктів Сонячної системи), вказує на те, що він міг мігрувати до внутрішніх областей Сонячної системи з центральної частини Головного поясу. Це доповнює наше розуміння того, як малі астероїди еволюціонують і потрапляють на небезпечні для Землі траєкторії.

«Ми дещо здивовані його походженням із центрального Головного поясу астероїдів. Раніше ми не вважали, що ця область може бути джерелом значної кількості астероїдів, що перетинають орбіту Землі», — додає Болін.

Результати цього дослідження яскраво демонструють потужність швидкого реагування та подальших спостережень за допомогою наземних інструментів, таких як Gemini South, у зусиллях планетарного захисту. Вони дозволяють астрономам оперативно оцінювати та класифікувати нововідкриті навколоземні об'єкти, визначаючи їх потенційну небезпеку та наукову цінність. Розуміння властивостей та походження навколоземних астероїдів стає критично важливим для оцінки ризику зіткнень нашої планети з великими тілами, що рухаються по пересічних орбітах. Як зазначив Мартін Стілл, програмний директор Національного наукового фонду США (NSF) для Міжнародної обсерваторії Gemini: «Телескопи Gemini та інші астрономічні обсерваторії є життєво важливими інструментами для планетарного захисту».

Ця робота є ще одним кроком у підготовці до викликів, пов'язаних з астероїдною небезпекою, особливо напередодні 2029 року, проголошеного Організацією Об'єднаних Націй Міжнародним роком поінформованості про астероїди та планетарного захисту.