Астрономы обнаружили свыше ста возможных «тунгусских метеоритов».

Главный пояс астероидов представляет собой область шириной около 0,5 астрономической единицы, расположенную между орбитами Марса и Юпитера, где сосредоточен «строительный мусор» Солнечной системы. В настоящее время в поясе астероидов насчитывается три официально признанные карликовые планеты, до двух миллионов астероидов диаметром более одного километра и миллиарды более мелких объектов. Крупные астероиды и карликовые планеты, превышающие 100 километров в диаметре, остаются в поясе, в то время как маленькие тела иногда покидают свои орбиты и попадают во внутреннюю часть Солнечной системы.

Даже современные технологии не позволяют систематически отслеживать небольшие астероиды. По оценкам, лишь 15% объектов среднего размера от 150 метров до километра удалось обнаружить, а среди мелких астероидов — всего 1%. Эти объекты часто падают на Землю и могут вызвать большой резонанс. Например, диаметр Тунгусского метеорита составлял приблизительно 70-80 метров, а Челябинского — около 20 метров. Их падение и сегодня было бы трудно предсказать.

Астрономы стремятся наблюдать за мелкими объектами в поясе астероидов, чтобы лучше понять распределение их размеров и вероятность миграции в окрестности Земли. На данный момент ученые нашли лишь объекты диаметром около километра. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, международная команда ученых смогла выявить более 100 новых небольших астероидов в поясе. Минимальный диаметр среди них составляет примерно 10 метров.

Новый метод довольно прост, но требует значительных вычислительных ресурсов. Исследованием руководили Жюльен де Вит и Ричард Бинзел, профессора планетологии из Массачусетского технологического института (США), которые специализируются на поисках экзопланет. Данные наблюдений за удаленными системами экзопланет необходимо очищать от шумов: газа, пыли и объектов между нами и той звездой. В число таких объектов иногда попадают астероиды Солнечной системы. Так возникла идея использовать те же данные наблюдений для выявления астероидов.

Данные наблюдений за удаленными системами представляют собой тысячи снимков одной и той же области неба. Если примерно представить траекторию пролетевшего в «кадре» астероида, его можно идентифицировать, накладывая снимки друг на друга, пока астероид не станет «ярче» окружающего шума. Проблема заключается в том, что существует множество вероятных траекторий, а снимков — тысячи. Для их обработки требуются мощные вычислительные ресурсы.

В новой работе ученые протестировали свой метод на данных космического телескопа «Джеймс Уэбб». Астероиды главного пояса значительно ярче излучают в инфракрасном диапазоне, чем в видимом, поэтому наблюдения «Джеймса Уэбба» идеально подходили для этой задачи.

Для поиска объектов, пролетевших в поле зрения, исследователи использовали более 10 тысяч снимков системы TRAPPIST-1. В результате удалось «поймать» восемь известных астероидов главного пояса и 138 новых астероидов с диаметром всего в несколько десятков метров. Это самые маленькие астероиды пояса за всю историю наблюдений.

«Мы думали, что найдем несколько новых объектов, но обнаружили гораздо больше, чем ожидали, особенно среди мелких тел. Это указывает на то, что мы исследуем новую популяцию: в ней маленькие объекты образовались в результате каскадных столкновений, которые очень эффективно разрушают астероиды до размеров менее 100 метров», — объяснил де Вит.

На основе этих данных наблюдений ученые могут гораздо точнее вычислять траектории полета объектов и прогнозировать их миграцию. Авторы новой статьи предположили, что несколько из обнаруженных новых астероидов могут стать околоземными объектами.