Астрономы, работающие на Очень Большом телескопе (VLT) Европейской Южной обсерватории (ESO) получили самые чёткие и детальные на сегодняшний день изображения астероида Клеопатра, примечательного своими необычными очертаниями – формой тело напоминает собачью косточку. Их наблюдения позволили двум командам учёных с беспрецедентной точностью определить массу и форму астероида, а также узнать больше об истории образования “косточки” и двух её спутников.
Credit: ESO
Орбита Клеопатры лежит в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Около 20 лет назад радарные наблюдения открыли учёным любопытную форму астероида, а в 2008 году стало известно, что вокруг него обращаются два спутника, которых назвали в честь детей египетской царицы — Алекс-Гелиос и Клео-Селена.
“Клеопатра – поистине уникальный объект в Солнечной системе”, – говорит Франк Марши, астроном из Института SETI в Маунтин Вью, США, а также сотрудник Астрофизической лаборатории в Марселе, Франция. Под руководством Франка проводилось исследование астероида, которое сегодня публикуется в журнале “Astronomy & Astrophysics”. “В науке часто бывает, что изучение странных исключений из правил приводит к значительному прогрессу. Я думаю, с Клеопатрой дело обстоит именно так. Изучение этой сложной кратной системы астероидов может помочь нам узнать больше о Солнечной системе в целом”.
Новые снимки были получены в разное время между 2017 и 2019 гг. спектрополяриметром для высококонтрастных исследований экзопланет SPHERE, смонтированным на телескопе ESO VLT. Марши и команда использовали эти данные – а благодаря вращению астероида они содержали наблюдения под разными углами – для построения наиболее точной на сегодняшний день трёхмерной модели Клеопатры. Это позволило им вывести ограничения на форму и объём “косточки”: оказалось, что один из округлых её концов больше другого, а её длина составляет примерно 270 километров.
Другая команда учёных при помощи приёмника SPHERE смогла точнее определить орбиты двух спутников астероида. В своей работе, тоже публикуемой в журнале “Astronomy & Astrophysics”, группа под руководством Мирослава Брожа из Карлова университета в Праге показала, что истинные положения “лун” не сходятся с вычисленными на основании предыдущих оценок.
“С этим вопросом надо было разобраться”, – говорит Брож. “Ведь если орбиты спутников определены неверно, то неверно и всё остальное, в том числе и масса Клеопатры”. И правда, после уточнения орбит при помощи моделирования учёные сделали вывод, что масса астероида на 35% ниже, чем думали ранее.
Объединив новые оценки объёма и массы, исследователи вычислили новое значение плотности астероида. Она оказалась менее половины плотности железа и ниже, чем считалось прежде (3,4 г/см3 против прежних 4,5 г/см3). Это навело астрономов на мысль о пористой структуре астероида, что, вероятно, указывает на его формирование посредством повторной аккумуляции материала после сильнейшего столкновения.
Наконец, полученная информация дала учёным возможность заглянуть в прошлое спутников Клеопатры. По мнению Марши и его коллег, когда-то Алекс-Гелиос и Клео-Селена образовались из обломков астероида – его пористая структура и почти критическая скорость вращения означают, что даже относительно слабого удара могло быть достаточно, чтобы отломать мелкие фрагменты от его поверхности.
Клеопатра, несомненно, заслуживает дальнейшего изучения, и Марши планирует использовать для этого строящийся Чрезвычайно Большой телескоп ESO (ELT): “Я с огромным нетерпением жду возможности направить ELT на Клеопатру, чтобы поискать вокруг неё новые спутники и определить их орбиты”.
Первое исследование опубликовано под названием “(216) Kleopatra, a low density critically rotating M-type asteroid”.
Второе исследование опубликовано под названием “An advanced multipole model for (216) Kleopatra triple system”
Источник: ESO