Menininko iliustracija dvejetainiams asteroidams „Patroclus“ (centre) ir „Menoetius“. Vaizdo kreditas: W.M. Kecko observatorija. Spustelėkite norėdami padidinti
Jupiterio šešėlyje rasta surišta apledėjusių kometų pora, panaši į nešvarių sniego kamuolius, besisukančius už Neptūno orbitos.
Kalifornijos Berklio universiteto astronomai, dirbantys su kolegomis Prancūzijoje ir Kecko teleskopu Havajuose, apskaičiavo žinomos dvejetainės asteroidų sistemos, kuri dalijasi Jupiterio orbita, tankį ir padarė išvadą, kad Patroclus ir jo palydovą greičiausiai sudaro daugiausia vanduo. ledas, padengtas purvo patina.
Kadangi manoma, kad nešvarūs sniego rutuliai susidarė Saulės sistemos išoriniuose pakraščiuose, iš kurių jie kartais būna išstumti ir baigiasi kometomis arčiau saulės, komanda siūlo, kad asteroidas greičiausiai susiformavo toli nuo saulės. Greičiausiai jis buvo užfiksuotas viename iš Jupiterio Trojos taškų - dviejuose sūkuriuose, kur Jupiterio orbitoje kaupiasi šiukšlės - tuo laikotarpiu, kai vidinė Saulės sistema buvo intensyviai bombarduojama kometų, maždaug 650 milijonų metų po Saulės sistemos susiformavimo.
Jei tai patvirtins, tai gali reikšti, kad daugelis ar dauguma iš tūkstančių Jupiterio Trojos asteroidų yra nešvarūs sniego kamuoliai, kilę daug toliau nuo saulės ir tuo pačiu metu kaip objektai, kurie dabar užima Kuiperio juostą.
„Mūsų įtarimas, kad trojai yra maži Kuiperio juostos objektai“, - sakė tyrimo vadovas Frankas Marchis, UC Berkeley tyrimų astronomas.
Marchis ir jo kolegos iš Instituto de Mf? Canique C? Bf? Leste et Calculs d '? Bf? Ph? Bf? M? Bf? Važiuoja (IMCCE) Paryžiaus observatorijoje ir iš WM „Keck“ observatorija praneša apie savo radinius vasario 2 dienos leidinyje „Nature“.
Komandos išvada papildo neseniai iškeltą hipotezę apie didžiausių mūsų Saulės sistemos planetų Jupiterio, Saturno, Urano ir Neptūno orbitų evoliuciją, kurią pateikė tyrėjų grupė, vadovaujama Alessandro Morbidelli, teorinio astronomo su Conseil National de. Cote d'Azur observatorijos „Recherche Scientifique“ laboratorija, Nica, Prancūzija.
Asteroido 617 Patroclus ir jo palydovo Saulės sistemoje schema
Praėjusių metų „Nature“ leidinyje Morbidelli ir kolegos pasiūlė, kad ledinė kometos būtų užfiksuotos Jupiterio Trojos taškuose per ankstyvąją Saulės sistemos istoriją. Remiantis jų scenarijumi, per pirmuosius kelis šimtus milijonų metų po Saulės sistemos atsiradimo didžiosios dujų planetos, skriejusios arčiau saulės, apgaubtos milijardų didelių asteroidų debesyje, vadinamuose planetesimals, galimai 100 kilometrų (62 mylių) per skersmuo ar mažesnis. Sąveika su šiais planetų modeliais lėmė, kad didžiosios dujinės planetos migravo į išorę maždaug prieš 3,9 milijardo metų, kai Jupiteris ir Saturnas įžengė į rezonansines orbitas ir pradėjo mesti plokštuminius modelius aplink konfeti, kai kurie iš jų paliko Saulės sistemą.
Didžioji dalis likusių plokštuminių modelių įsikūrė orbitose už Neptūno ribų - šių dienų Kuiperio juostoje ir trumpalaikių kometų šaltinyje -, tačiau nedaug jų buvo pagauta milžiniškų planetų, ypač Jupiterio, trojos sūkuriuose.
„Tai yra pirmas kartas, kai kas nors tiesiogiai nustato Trojos asteroido tankį, ir jis palaiko naują Morbidelli pasiūlytą scenarijų“, - teigė IMCEE astronomas Danielis Hestrofferis. Šie asteroidai būtų buvę užfiksuoti Trojos taškuose tuo metu, kai dar formavosi akmenuotos planetos, ir šis planetų pasipiktinimas praėjus maždaug 650 milijonų metų po Saulės sistemos gimimo galėjo sukelti vėlyvą Mėnulio ir Marso bombardavimą. . “
Nors Marchis scenarijų vadina „gražia istorija“, jis pripažįsta, kad norint jį palaikyti reikia daugiau nuveikti.
„Turime atrasti daugiau dvejetainių trojanų ir juos stebėti, kad pamatytume, ar mažas tankis yra būdingas visiems trojanams“, - sakė jis.
Trojos asteroidai yra tie, kurie pagauti vadinamuosiuose Jupiterio orbitos Lagrange taškuose, esančiuose tokiu pat atstumu nuo Jupiterio, kaip Jupiteris yra nuo saulės - 5 astronominiai vienetai, arba 465 milijonai mylių. Šie taškai, vienas vedantis ir kitas Jupiteris, yra vietose, kur gravitacinis saulės ir Jupiterio traukos elementas yra subalansuotas, o šiukšlės leidžia kauptis kaip dulkių zuikiai kambario kampe. Pirmuosiuose (L4) ir užpakaliniuose (L5) taškuose aptikta šimtai asteroidų, kurių kiekvienas aplink tą tašką skrieja tarsi sūkuryje.
Asteroidas 617 Patroclus, iš pradžių aptiktas L5 ir pavadintas 1906 m., Buvo rastas kompanionas 2001 m., Ir iki šiol yra vienintelis žinomas Trojos dvejetainis kompiuteris. Atradėjai negalėjo įvertinti komponentų orbitos, nes turėjo per mažai stebėjimų.
Kaip patyrę asteroidų medžiotojai, šių metų rugpjūtį Marchis ir jo kolegos atrado pirmąją trigubą asteroidų sistemą „87 Sylvia“ daug arčiau saulės pagrindiniame asteroido juostoje tarp Marso ir Jupiterio ir panaudojo galingą 8 metrų Europos pietų teleskopą. Observatorijos labai didelis teleskopas Čilėje, kad būtų galima ištirti tris objektus. Jie sugebėjo nubraižyti asteroidų orbitas, kad įvertintų Sylvijos tankį. Iš jų jie padarė išvadą, kad tai yra biriai supakuotos uolienos skaldos krūva.
Prancūzijos ir Amerikos komanda išbandė tą pačią techniką su daug labiau nutolusiu „Patroclus“, naudodamiesi vaizdo įrašų duomenimis iš „Keck II“ lazerio orientyrų žvaigždžių sistemos W. Kecko observatorijoje, esančiame Mauna Kea. .
„Anksčiau mes galėjome žiūrėti tik į objektus, esančius šalia ryškios atskaitos žvaigždės, ribojant adaptyviosios optikos naudojimą iki nedidelio dangaus procento“, - teigė Marchis. „Dabar galime naudoti adaptyviąją optiką, kad galėtume pamatyti beveik bet kurį dangaus tašką“.
Lazerio kreipiamųjų žvaigždžių sistema naudoja lazerio spindulį natrio atomų sužadinimui mažoje viršutinės atmosferos vietoje. Ši dirbtinė „žvaigždė“ naudojama atmosferos turbulencijai išmatuoti, kurią vėliau pašalina judantys Keck adaptyviosios optikos sistemos veidrodžiai.
Lapkričio mėn. Iki 2005 m. Liepos mėn. Keck komanda padarė penkis stebėjimus infraraudonųjų spindulių ryšiu. Marchis ir jo kolegos nustatė, kad Patroclus ir jo kompaniono tankis yra maždaug vienodo dydžio ir apskritimo aplink juos. Masės centras kas 4,3 dienos 680 kilometrų (423 mylių) atstumu buvo labai žemas: 0,8 gramo kubiniame centimetre, maždaug trečdalyje uolienų ir pakankamai lengvas, kad galėtų plaukti vandenyje. Darant prielaidą, kad akmenuota kompozicija panaši į Jupiterio mėnulių Callisto ir Ganymede sudėtį, sistemos komponentai turės būti labai laisvai supakuoti - maždaug pustuštė erdvė, vidinė savybė, kurios nesitikima tokio paties dydžio dvejetainėje sistemoje, padarė išvadą tyrėjai. .
Komanda siūlo labiau pagrįstą vandens ledo kompoziciją, turintį tik 15 procentų atviro ploto, todėl šie objektai yra panašūs į kometas ir mažus Kuiperio juostos objektus, kurių tankis buvo mažesnis nei vanduo.
Marchis įtaria, kad dvejetainė sistema susiformavo, kai Jupiterio gravitacinio vilkiko pagalba buvo suplėšytas vienas didelis asteroidas.
„„ Patroclus “sistema pasižymi panašiomis savybėmis kaip dvejetainiai netoli žemės esančių asteroidų, kurie, kaip manoma, susiformavo susidūrus su antžemine planeta padalinant potvynį“, - sakė jis. „Trojos asteroido atveju tik tada, kai neseniai buvo paskelbtas mūsų bendradarbių darbas, galime manyti, kad toks susidūrimas buvo su Jupiteriu“.
Kadangi Homero „Iliadoje“ Patroclus buvo Achilo palydovas ir Trojos karo didvyris, Achilas būtų buvęs tinkamas vieno iš dviejų asteroidų, kurie yra maždaug tokio paties dydžio, vardu. Tačiau kitas asteroidas jau turi vardą Achilas, todėl Marchis ir jo bendradarbiai pasiūlė pavadinti mažiausią dvejetainės sistemos narį Menoetius, po Patroclus tėvo. Tarptautinės astronomijos sąjungos mažų kūno pavadinimų komitetas laikinai sutiko su šiuo vardu. Asteroidas, pažymėtas Menoetius, yra apie 112 kilometrų (70 mylių) skersmens, o Patroklus yra apie 122 kilometrų (76 mylių) pločio.
Be „Marchis“, komandą sudarė astronomijos profesorius Imke de Pater ir podoktorantas Michaelas H. Wongas iš UC Berkeley; Danielis Hestrofferis, Pascalis Descampsas, J? Bf? R? Bf? Me Berthier ir Fr? Bf? D? Bf? Richas Vachier iš Institut de M? Bf? Canique C? Bf? Leste et de Calculs des ?? bf? ph ?? bf? m ?? bf? važiuoja (IMCCE); ir Antonin Bouchez, Randall Campbell, Jason Chin, Marcos van Dam, Scott Hartman, Erik Johansson, Robert Lafon, David Le Mignant, Paul Stomski, Doug Summers ir Peter Wizinovich iš W. Kecko observatorijos.
Projektas buvo remiamas iš Nacionalinio mokslo fondo per Adaptyviosios optikos mokslo ir technologijų centro bei Nacionalinės aeronautikos ir kosmoso administracijos dotacijas. Didžioji dalis duomenų buvo gauta W. Kecko observatorijoje, kuri veikia kaip mokslinė partnerystė tarp Kalifornijos technologijos instituto, Kalifornijos universiteto ir NASA, o papildomi stebėjimai gauti Gemini observatorijoje, kurią tvarko universitetų asociacija. „Astronomy, Inc.“ pagal bendradarbiavimo susitarimą su NSF Dvynių partnerystės vardu.
Originalus šaltinis: „UC Berkeley“ spaudai
