Використовуючи Дуже великий телескоп Європейської Південної обсерваторії (VLT ESO), астрономи отримали найчіткіше на даний момент зображення астероїда Клеопатра (216 Kleopatra). Спостереження дозволили уточнити його форму та масу, а також пояснити механізм утворення малого тіла та двох його супутників.
Астероїд Клеопатра та два його спутники. Джерело: ESO/Vernazza, Marchis et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)
Орбіта Клеопатри пролягає у Головному поясі астероїдів між Марсом і Юпітером. Астрономи прозвали її «собачою кісткою», відколи проведені приблизно 20 років тому радарні спостереження показали, що цей об’єкт являє собою пару сферичних компонентів, з’єднаних товстим перешийком. У 2008 році дослідникам також вдалося з’ясувати, що у астероїда є два супутники. Їх назвали Алекс-Геліосом і Клео-Селеною — на честь дітей єгипетської цариці.
Щоб дізнатися більше про Клеопатру, астрономи скористалися її знімками, які були отримані з 2017 по 2019 рік спектрополяриметром SPHERE, змонтованим на VLT. Оскільки астероїд обертається, зображення дозволили спостерігати його під різними кутами. Пізніше на основі отриманого матеріалу були побудовані найточніші на сьогодні тривимірні моделі його форми. З цих моделей були виведені обмеження на форму й об’єм Клеопатри: виявилося, що один із її заокруглених кінців більший за інший, а її загальна довжина становить приблизно 270 км.
Зображення астероїда Клеопатра, отримані за допомогою VLT. Джерело: ESO/Vernazza, Marchis et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)
Крім того, дані SPHERE дозволили уточнити параметри орбіт супутників астероїда. Річ у тім, що їхні позиції на отриманих зображеннях відрізнялися від заздалегідь передбачених. Під час подальших спостережень і моделювання вчені змогли точніше визначити вплив гравітації Клеопатри на її супутники, що, у свою чергу дозволило уточнити значення її маси, яка виявилася на 35% нижчою за попередні оцінки.
Поєднавши нові оцінки об’єму та маси Клеопатри, астрономи змогли вирахувати нове значення її густини. Вона виявилася приблизно вдвічі меншою за густину заліза — нижче, ніж вважалося раніше. Оскільки астероїд, як вважається, має металевий склад, це вказує на його пористу структуру. Ймовірно, він утворився у процесі повторної акумуляції матеріалу після гігантського зіткнення.
Порівняння розмірів астероїда Клеопатра та Північної Італії. Джерело: ESO/M. Kornmesser/Marchis et al.
Пориста структура Клеопатри та характер її обертання вказують на можливий спосіб утворення двох її супутників. Астероїд обертається майже з критичною швидкістю, збільшення якої призвело би до його розвалювання на частини, й навіть слабкі удари можуть відривативід його поверхні дрібні фрагменти. Тому вчені дійшли висновку, що Алекс-Геліос і Клео-Селена поступово утворилися з таких уламків. А це означає, що Клеопатра і справді породила свої супутники.
За матеріалами: https://www.eso.org
