De asteroïde ‘Dog-Bone’ is vreemder dan we dachten

Astronomen hebben de beste beelden tot nu toe gemaakt van Cleopatra, een 168 mijl brede asteroïde met de bijnaam “Bone of a Dog” vanwege zijn ongebruikelijke vorm. De laatste waarnemingen geven nieuwe inzichten in de vorm van het object en onstabiele spin En hoe waarschijnlijk het was dat zijn manen verschenen.

We kunnen nu gemakkelijk de asteroïde Cleopatra toevoegen als een van de vreemdste objecten in het zonnestelsel. Naast zijn ongewone botachtige vorm herbergt het twee kleine manen En Het heeft een aanzienlijk lagere dichtheid van een metalen lichaam. Bovendien draait Kleopatra zo snel om zijn as dat het gevaar loopt volledig in te storten. In feite kan deze snelle rotatiesnelheid de aanwezigheid van zijn twee manen, AlexHelios en CleoSelene genaamd, verklaren.

Dit zijn de bevindingen van twee nieuwe artikelen die vandaag zijn gepubliceerd in het Journal of Astronomy and Astrophysics. De eerste papier Het is een onderzoek naar de fysieke eigenschappen van een asteroïde, zoals vorm en chemische samenstelling, en Onder leiding van Frank Marchis, een planetaire astronoom bij het SETI Institute en hoofd wetenschappelijk directeur van Unistellar. De tweede papier Hij analyseerde de orbitale kenmerken van het lichaam en zijn manen, en werd geleid door Miroslav Broch, een astronoom van de Charles University in Tsjechië.

Marches heeft de Very Large Telescope van de European Southern Observatory gecrediteerd Om deze ontdekkingen mogelijk te maken. Cleopatra mag dan wel relatief groot zijn – 270 kilometer langs zijn as – maar het is ver, In de belangrijkste asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter, waardoor hij erg zwak is. Een asteroïde komt nooit in de buurt van de aarde vanaf ongeveer 120 miljoen mijl (200 miljoen km).

Om de details van Cleopatra’s vorm en zijn manen te ontdekken, legde Marches in een e-mail uit: “We moeten de wazige invloed van de atmosfeer van de aarde overwinnen.” “Dit is mogelijk dankzij adaptieve optica op een telescoop zo groot als de VLT.” tOm het gewenste kwaliteitsniveau te bereiken, gebruikte het team het Exoplanet High Contrast Polarization Spectroscopy (SPHERE)-instrument dat aan de VLT was bevestigd.

SPHERE is een van deze-De generatie van adaptieve optische systemen kan nu in zichtbaar licht werken”, aldus Marches. Het levert beelden in optisch licht – in dit geval rood – met de volledige resolutie van een 8-meter telescoop, alsof de VLT zich in de ruimte bevindt. Hij voegde eraan toe: “Dankzij de verbluffende beeldkwaliteit kunnen we nu details over de vorm van de asteroïde zien en de lobben en de brug zien die ze met elkaar verbindt.”

Astronomen kennen dit object al heel lang. Cleopatra werd in 1880 ontdekt door de Tsjechische astronoom Johan Baleza Het lijkt met elke volgende noot steeds vreemder te worden. Astronomen ontdekten de eerste twee manen in 1980, als gevolg van een toevallige zonsverduistering. Radarwaarnemingen in 2000 wezen op een zeer ongebruikelijke vorm, waardoor het een “hondenbotasteroïde” wordt genoemd, omdat het lichaam twee lobben lijkt te hebben die zijn verbonden door een relatief smalle “nek”. In 2011 kondigde een team onder leiding van Marches de ontdekking aan van een tweede maan, die ze hadden gevonden met behulp van de Keck II optische telescoop. De manen werden officieel erkend en vernoemd naar Cleopatra’s kinderen.

Ondanks dit Opmerkingen, er zijn nog veel vragen. De banen van AlexHelios en CleoSelene moesten dichterbij worden gebracht Aangezien we enkele gegevenspunten hebben,“En Cleopatra had dezelfde vorm: ‘We kunnen dus niet met zekerheid de dichtheid van de asteroïde of de oorsprong van de manen zeggen'”, legde Marches uit.. “We wisten al dat dit drievoudige asteroïdesysteem uniek was vanwege zijn vorm [Kleopatra]. Andere openstaande vragen hadden betrekking op de grootte, de baan en de rotatie van het lichaam.Daarom hebben nieuwe studies ons begrip van dit unieke tertiaire systeem aanzienlijk vergroot.

Let op het team Cleopatra en zijn manen In 2017 en 2019 vanuit verschillende hoeken, resulterend in een 3D-weergave van de asteroïde. Het team heeft een beter idee maat Ik heb geleerd dat een van zijn lobben groter is dan de andere.

Bovendien hebben ze Ik heb eindelijk de exacte orbitalen bepaald van manen. Het bleek dat eerdere schattingen volledig verkeerd waren, wat leidde tot verkeerde conclusies. De bijgewerkte baanberekeningen zijn belangrijk omdat ze hierdoor de ware massa en straal van de asteroïde konden berekenen (of op zijn minst een verbeterde schatting van deze factoren), zei Miroslav Broch, een astronoom van de Charles University in Tsjechië en eerste auteur van het tweede artikel .

Een andere belangrijke ontdekking geeft aan dat de asteroïde in een baan rond zijn kritische snelheid draait. Nog sneller, dat is het risico van instorting. Het lichaam roteert eens in de vijf uur.

“In feite weten we dat nauwkeuriger, het is 5,3852827 uur”, zei Broy in een e-mail. “Dit lijkt misschien normaal voor een asteroïde, maar Cleopatra is zo groot dat de rotatiesnelheid aan het einde heel dicht bij de ontsnappingssnelheid ligt.” Brož verwijst naar De snelheid die een voorwerp nodig heeft om aan de grenzen van zijn zwaartekracht te ontsnappen. Hij vermoedt dat als Coepatra in botsing komt met een andere asteroïde, dit kan leiden tot een snellere draaiing, waardoor deze vanzelf uiteenvalt.

Met de juiste orbitalen geselecteerd, bedacht het team een ​​nummer voor NSleopatra blok 35% lager dan eerdere schattingen. Cleopatra is een metalen lichaam, maar het lijkt minder dan de helft van de dichtheid van ijzer te hebben. Dit geeft aan dat de asteroïde een poreuze ‘puinhoop’ is, gevormd door een grote inslag. Kleopatra is een relatief losse conglomeraat van kleine objecten, maar vanwege de hoge rotatiesnelheid kan het zelfs wat puin in de ruimte spuwen. En in feite kan dit verklaren hoe AlexHelios en CleoSelene zijn ontstaan.

“Vanwege de vorm en rotatie van de belangrijkste asteroïde hebben we berekend dat sommige Cleopatra-regio’s … Instabiel, wat betekent dat de rots daar zal worden uitgeworpen, “legde Marches uit. “We kunnen dat nog niet bewijzen, maar het is waarschijnlijk dat de manen inderdaad kinderen waren van een grote asteroïde, uitgeworpen na een gekantelde botsing. En het werd gevormd door de opeenhoping van die kiezelstenen en weggeslingerde rotsen.”

Astronomen kennen andere zeer langwerpige asteroïden, zoals de Trojaanse asteroïde 624 Hector en de asteroïde 121 Hermione in de hoofdgordel. Marches zei dat het waarschijnlijk geen munt isginderDrwerkgelegenheidik ben dat allebeiAsteroïden hebben hun eigen manen.

Het team leerde ook nieuwe dingen over de twee manen. AlexHelios is voetbalDe andere van de twee is 655 km (407 mijl) van Cleopatra, terwijl Cleocline 310 mijl (499 km) verwijderd is (gemeten vanaf het centrum van Cleopatra). De grootte van de manen is iets kleiner dan 6 mijl (10 km) En misschien bolvormig, maar wetenschappers weten het eigenlijk niet.

“We hopen dat ze in de toekomst zullen worden waargenomen, tijdens de verdwijningsgebeurtenis, wanneer Cleopatra en de manen voor een ster passeren, zodat waarnemers op aarde hun schaduwen kunnen meten”, zei Broy.

Kijkend naar de toekomst, zou het team de banen van de manen opnieuw willen meten, wat ze volgend jaar van plan zijn te doen. dat zij anticipatie Om een ​​afwijking in hun beweging te vinden, vanwege de effecten van de getijden en onverwachte verstoringen als gevolg van de ongebruikelijke vorm van Cleopatra. Het vinden van een derde maan is niet mogelijk, zei Marches.

In feite hebben astronomen dit bekeken honden been Al meer dan 140 jaar een asteroïde en er is geen reden om aan te nemen dat het niet raar zal blijven worden.

meer: Dit is een van de vreemdste dingen die ooit in het zonnestelsel zijn ontdekt.