«Getty Images. Гемініди — одна з астрономічних пам’яток року, створюючи вражаюче шоу падаючих зірок кожного грудня. Зараз вчені починають розуміти, звідки вони взялися. Це був час великих потрясінь. Римська імперія була в хаосі після вбивства імператора Севера Александра, тоді як Китай був у безладі», — пишуть на: www.bbc.com
Getty Images
Гемініди є однією з астрономічних подій року, створюючи вражаюче шоу падаючих зірок кожного грудня. Зараз вчені починають розуміти, звідки вони взялися.
Це був час великого потрясіння. Римська імперія була в хаосі після вбивства імператора Севера Олександра, тоді як Китай був у сум’ятті після серії війн. Проте близько 1800 років тому розгорталася ще одна драматична подія, наслідки якої ми бачимо й сьогодні.
Вчені вважають, що приблизно в цей час щось катастрофічне сталося з астероїдом під назвою 3200 Phaethon, внаслідок чого він розсипався та викидав уламки в довге кільце навколо Сонця. Щороку наша власна планета пробивається крізь цю хмару уламків, утворюючи один із найвражаючих метеорних потоків – Гемініди.
Подивіться вгору ясної ночі в середині грудня, і ви можете помітити їх — смуги світла, що простежуються на нашому небі. Це частинки цього астероїда, які випаровуються в нашій атмосфері на швидкості до 79 000 миль/год (127 000 км/год).
Гемініди особливо примітні діапазоном кольорів, які вони виробляють, включаючи жовтий, зелений і синій, каже Томаш Геніх, астрофізик з Чеської академії наук. Вони також дуже яскраві, до 150 метеорів, видимих неозброєним оком щогодини. “Зазвичай ви бачите гарні метеори”, – каже Генич.
Але Гемініди також унікальні з іншої причини – це єдиний відомий метеорний дощ, який походить від астероїда. Усі інші походять від крижаних уламків, які викидають комети, коли Сонце зриває матеріал з їхніх поверхонь. Астероїди, які здебільшого кам’янисті, зазвичай не утворюють хвостів таким чином.
Проте в 1983 році астрономи виявили 3200 Phaethon, блакитний астероїд завширшки приблизно 5,8 км, який, здавалося, майже збігався з траєкторією уламків, пов’язаних з Гемінідами, які отримали свою назву через те, що вони досягають піку в сузір’ї Близнюків у небі. . Це відкриття дозволило зробити ймовірний висновок, що метеоритний дощ походить від цього об’єкта. «Це дуже ймовірно, — каже Генич. Це також пояснює, чому Гемініди мають такий широкий діапазон яскравих кольорів – частинки, які їх виробляють, «твердіші», каже Генич, і мають більшу кількість елементів порівняно з частинками комет.
Обсерваторія Аресібо/NASA/NSF
Вважається, що астероїд 3200 Phaethon, показаний тут на ряді радарних зображень, є джерелом метеорного потоку Гемініди (Авторство зображення: Обсерваторія Аресібо/NASA/NSF)
Орбіта Фаетона навколо Сонця також «дуже незвичайна», каже Ріан Джонс, планетолог з Університету Манчестера у Великобританії. «Він проходить дуже близько до Сонця, ближче, ніж Меркурій», — каже вона, приблизно на 0,14 відстані Землі від Сонця. «Отже, стає досить жарко», приблизно до 750C (1400F).
І ця незвичайна орбіта дала вченим деякі підказки про те, як народилися Гемініди.
У березні 2024 року астроном-любитель Данила Міланов із Росії та його колеги змоделювали траєкторію уламків метеорів і орбіту Фаетона, які сьогодні розділяють приблизно 20 000 км (12 000 миль). Вони виявили, що 1200-2400 років тому вони, здавалося, перетиналися. «Ми припускаємо, що в цьому часовому масштабі сталася катастрофічна подія», яка сформувала метеори, каже Міланов, хоча інше дослідження говорить, що подія могла відбутися до 18 000 років тому.
Що саме могла бути ця подія, гаряче обговорюється. Однією з можливостей є те, що астероїд зіткнувся з іншим об’єктом і розпався на частини. Але Вольф Кукієр, докторант з астрономії та астрофізики в Чиказькому університеті, який вивчав Гемініди, каже, що це малоймовірно, оскільки небагато астероїдів видно поблизу Сонця. Це означає, що існує загальний механізм, який їх усуває, а зіткнення астероїдів трапляються рідко. «Вони точно не всі можна пояснити зіткненнями», — каже він. Цілком можливо, що надзвичайна спека поблизу Сонця означала, що небагато астероїдів змогли вижити. Фаетон, здається, виняток.
Дійсно, переважним поясненням Гемінід є те, що Фаетон був підштовхнутий до Сонця з поясу астероїдів, можливо, через поступову гравітаційну взаємодію з такими планетами, як Юпітер. Тоді приблизно 1800 років тому його орбіта перенесла астероїд настільки близько до Сонця, що тепло спричинило його розпад.
Коли астероїди наближаються до Сонця, вони нагріваються, і це спричиняє тепловий стрес всередині астероїда – Вольф Кукієр
У 2023 році Кукієр використав дані космічного корабля NASA під назвою Parker Solar Probe, щоб дізнатися більше про цей процес. У 2020 році Паркер таємно спостерігав іншу частину потоку уламків Гемінід у космосі. Використовуючи ці спостереження, К’юкієр дійшов висновку, що Гемініди, ймовірно, виникли в результаті однієї бурхливої події, а не постійного викиду уламків, як комета.
Ця подія могла бути “низькошвидкісним вибухом”, каже Кукієр. «Коли астероїди наближаються до Сонця, вони нагріваються, і це спричиняє термічне напруження всередині астероїда. Якщо вони стають занадто гарячими, це навантаження може збільшитися до точки, коли астероїд розпадеться на купу частин».
Інша можливість полягає в тому, що астероїд розпався на частини через обертання. Наразі Фаетон обертається кожні 3,6 години, що «справді швидко», каже Цічен Чжан, астроном з обсерваторії Лоуелл в Арізоні, можливо, це результат того, що Сонце нагріває його поверхню та надає їй швидкість обертання, коли радіація відлітає від поверхні, відомої як Йорп. ефект.
У 2023 році Чжан спостерігав викид натрію з Phaethon, що можна було пов’язати з цим процесом. «Він міг втратити багато своєї поверхні, оскільки шматки його відірвалися, оголивши під собою свіжий натрій», — каже він.
Дослідники з Університету Джона Гопкінса в Балітморі, штат Меріленд, припускають, що Phaethon все ще може втрачати незначну кількість своєї поверхні щоразу, коли повертається назад близько до Сонця. Вони кажуть, що блакитний відтінок астероїда зумовлений сильним нагріванням під час його найближчого наближення до Сонця, що, за їхніми оцінками, спричиняє сублімацію мікроскопічного шару кам’яного матеріалу, оксиду заліза та піроксену з його поверхні.
Getty Images
Гемініди особливо яскраві та мають різноманітні кольори, що незвично для метеоритного дощу (Авторство зображення: Getty Images)
Майбутня японська місія під назвою Destiny+, яку планують запустити у 2028 році, може дати нам відповіді. Космічний корабель пролетить повз Phaethon, знімаючи його поверхню. Якщо ідея швидкого обертання правильна, «ви очікуєте побачити зсуви та каміння, що течуть до екватора, де відцентрова сила повинна штовхати речі», — каже Чжан.
«Розкриття таємничого походження Гемінід не просто допоможе нам трохи краще зрозуміти вражаюче щорічне світлове шоу — воно також може навчити нас більше про Сонячну систему в цілому», — каже Мінджае Кім, планетолог з Університетського коледжу Лондона в Великобританія. «Це говорить нам, що метеоритні потоки можуть утворюватися за допомогою багатьох різних механізмів», — каже Кім. Є й інші астероїди, які, як відомо, знаходяться досить близько до Сонця, що говорить про те, що ми «можемо очікувати формування подібних метеорних дощів у нашому майбутньому».
Очікується, що Фаетон зрештою впаде на Сонце приблизно через 10 000 років, каже Чжан, залишивши позаду лише Гемініди. Зрештою їх теж змете наша зірка.
«Phaethon показує нам, як гинуть астероїди», — каже Чжан.
Але наразі це означає, що ми випадково встигли спостерігати цей метеоритний дощ. «Ми просто опинилися в точці часу та простору, де Земля летить крізь Гемініди», — каже Кукієр.
—
Якщо вам сподобалася ця історія, підпишіться на інформаційний бюлетень The Essential List – підібрані функції, відео та новини, які не можна пропустити, які надходять на вашу поштову скриньку двічі на тиждень.
Щоб отримати більше історій про науку, технології та здоров’я від BBC, слідкуйте за нами на Facebook і X.