Ученые получили изображения астероида «собачья кость» и двух крошечных спутников

Новые наблюдения астероида в форме собачьей кости и двух его крошечных спутников дали ученым представление о том, как возникло это странное трио.

Астроном впервые заметил космический камень Клеопатра среди других таких космических камней в поясе астероидов между Марсом и Юпитером в 1880 году, но за последние несколько десятилетий ученые поняли, что главный космический камень имеет странную форму и две крошечные луны.

Исследователи предположили, что на этом сюрпризы от Клеопатры не закончились. Итак, группа ученых организовала изучение космического камня с помощью очень большого телескопа, базирующегося в Чили.

«Клеопатра — действительно уникальное тело в нашей солнечной системе», — говорится в заявлении Франка Маркиса, астронома Института SETI в Калифорнии и Лаборатории астрофизики Марселя, Франция, который руководил новым исследованием астероида. «Наука добивается большого прогресса благодаря изучению странных выбросов», — добавил он. «Я думаю, что Клеопатра — одна из них, и понимание этой сложной системы из множества астероидов может помочь нам узнать больше о нашей Солнечной системе».

В 2008 году Маркис и его коллеги заметили две луны Клеопатры, Алекс Гелиос и Клеоселину, названные в честь двух детей самой известной царицы Древнего Египта. Но даже после открытия ученые хотели следить за системой — и наблюдение за астероидом с 2017 по 2019 год улучшило представление исследователей о Клеопатре.

Эти новые наблюдения были получены с помощью спектрополяриметрического высококонтрастного инструмента исследования экзопланет (SPHERE), созданного очень большим телескопом. Как следует из названия, прибор изначально был разработан для обнаружения инопланетных планет, согласно данным Европейской южной обсерватории (ESO), которая управляет этим объектом.

Это исследование требует обнаружения тусклых экзопланет вокруг ярких звезд, поэтому SPHERE имеет хорошие возможности для обнаружения крошечных лун, вращающихся вокруг яркого основного тела Клеопатры в 120 миллионах миль (200 миллионов километров) от Земли.

И, что достаточно удобно, инструмент также оснащен мощной системой адаптивной оптики для корректировки изображений с учетом размытия, которое в противном случае вызывает атмосфера Земли. В результате получаются сверхчеткие фотографии даже внутри Солнечной системы.

Поэтому исследователи использовали СФЕРУ, чтобы сделать серию изображений Клеопатры. Поскольку изображения были настолько четкими, ученые могли использовать их для точной настройки моделей основного фрагмента Клеопатры и определения того, как две луны, Алекс Хелиос и Клеоселена, вращаются вокруг большего тела.

В процессе исследователи определили, что предыдущие орбитальные модели для этих двух маленьких спутников были неверными. Это большое дело, поскольку ученые используют взаимосвязь между телом и его лунами, чтобы понять действующую гравитацию и, в свою очередь, массу астероида.

«Эту проблему необходимо было решить», — говорится в заявлении Мирослава Брожа, исследователя солнечной системы из Карлова университета в Чешской Республике. «Потому что, если орбиты лун были неправильными, все было неправильно, включая массу Клеопатры». С новыми орбитальными данными ученые определили, что Клеопатра примерно на 35% менее массивна, чем предполагалось в предыдущих расчетах.

Новое значение, а также уточненные модели размера астероида предполагают, что астероид не такой плотный, как предполагали ученые, несмотря на то, что ученые думают, что объект металлический. Этот парадокс предполагает, что у Клеопатры есть структура «груды обломков» с множеством щелей в ней, очень похожая на астероиды Рюгу и Бенну, которые космический корабль посетил для изучения в последние годы.

Астероиды из груды щебня, вероятно, образуются из слипшихся обломков после гигантского удара, но новый анализ также предполагает, что AlexHelios и CleoSelene пришли из самой Клеопатры. Эта теория основана на определении того, что Клеопатра вращается так быстро, что, если бы она сильно ускорилась, она просто разлетелась на куски.

По словам исследователей, это означает, что даже при столкновении с мелкими обломками с поверхности основного астероида могут отрываться камешки, которые затем могут объединиться в луны. И ученые еще не исключили, что на орбите Клеопатры могут быть и другие крошечные луны.

Однако исследователям придется подождать, пока появятся более мощные инструменты, чтобы увидеть такие тела. Одним из возможных инструментов станет Чрезвычайно Большой телескоп ESO или ELT, наблюдения которого планируется начать в конце этого десятилетия. «Я не могу дождаться, когда наведу ELT на Клеопатру, чтобы увидеть, есть ли еще спутники, и уточнить их орбиты, чтобы обнаружить небольшие изменения», — сказал Маркис.