Asteroid Kleopatra. (ESO/Vernazza, Marchis et al./MISTRAL-Algorithmus [ONERA/CNRS]) Nicht alle Asteroiden sind gleich gebaut. Einige ähneln sich jedoch so sehr, dass sie offiziell die Grenze zu wunderbar seltsam überschritten haben.
Dies ist bei einem der Fall Asteroid namens Kleopatra, der sonst ganz normal im Asteroidengürtel dazwischen herumhängt Mars Und Jupiter . Er besteht aus zwei Lappen, die durch einen langen Hals verbunden sind – eine Morphologie, die ihm den Spitznamen „Hundeknochen-Asteroid“ eingebracht hat.
Dieser ungewöhnlich aussehende Weltraumfelsen hat sogar zwei eigene kleine Monde – AlexHelios und CleoSelene, benannt nach den Kindern des berühmten Pharaos Kleopatra im alten Ägypten.
Wir wissen seit etwa zwei Jahrzehnten von dieser unglaublichen Weltraumkuriosität, aber Wissenschaftler haben jetzt die detailliertesten Bilder davon erhalten, die wir bisher gesehen haben. Dies hilft uns herauszufinden, wie Kleopatra entstanden ist, und die Ergebnisse legen nahe, dass die Monde aus Kleopatras eigenem Material entstanden sind.
„Kleopatra ist wirklich ein einzigartiger Körper in unserem Sonnensystem“, sagte der Astronom Franck Marchis des SETI-Instituts und des Laboratoire d'Astrophysique de Marseille in Frankreich.
„Dank der Untersuchung seltsamer Ausreißer macht die Wissenschaft große Fortschritte.“ Ich denke, Kleopatra ist eine davon und das Verständnis dieses komplexen, aus mehreren Asteroiden bestehenden Systems kann uns helfen, mehr über unser Sonnensystem zu erfahren.“
In zwei Studien veröffentlicht in Astronomie und Astrophysik verwendeten Astronomen neue Bilder von Kleopatra, um genauere Messbeschränkungen für den Asteroiden zu erhalten, ein neues 3D-Modell zu entwickeln und die Umlaufbahnen von AlexHelios und CleoSelene genauer zu definieren.
Die Arbeit wurde anhand von Beobachtungen durchgeführt, die mit den Mächtigen gewonnen wurden KUGEL Instrument am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile. Während Kleopatra durch den Weltraum stürzte, konnten die Forscher Bilder aus verschiedenen Winkeln aufnehmen.
Daraus konnten sie ermitteln, dass Kleopatra etwa 270 Kilometer lang ist, wobei einer ihrer Hantellappen größer als der andere ist und dass die beiden durch einen relativ dicken Hals verbunden sind. Die neu beschriebenen Abmessungen ermöglichten es den Forschern dann, das Volumen Kleopatras zu berechnen.
(ESO/Vernazza, Marchis et al./MISTRAL-Algorithmus [ONERA/CNRS])
Oben: Kleopatra mit AlexHelios und CleoSelene.
Ein zweites Team arbeitete unterdessen daran, die Umlaufbahnen von AlexHelios und CleoSelene einzuschränken. Dies ist wichtig, da Umlaufbahnen durch das Gravitationsfeld, durch das sie sich bewegen, eingeschränkt werden, was wiederum mit den Massen im System korreliert.
„Das musste gelöst werden, denn wenn die Umlaufbahnen der Monde falsch waren, war alles falsch, einschließlich der Masse von Kleopatra.“ erklärte der Astronom Miroslav Brož der Karls-Universität in Tschechien.
Mithilfe der neuen Beobachtungen in Kombination mit mathematischen Modellen war das Team in der Lage, die Umlaufbahnen der Monde mit einem höheren Grad an Genauigkeit als je zuvor zu beschreiben. Dies ermöglichte eine neue Berechnung der Masse Kleopatras: 2,97 x 10 18 Kilogramm, deutlich niedriger als vorherige Berechnungen , was 4,64 x 10 ergab 18 Kilogramm.
Sobald Sie die Masse und das Volumen eines Objekts kennen, können Sie seine Dichte berechnen. Mithilfe der Ergebnisse von Brož und seinem Team berechneten Marchis und seine Kollegen anschließend die Dichte von Kleopatra neu. Vorausgesetzt, Kleopatra ist es metallreich Wie sich herausstellte, war die Dichte des Asteroiden sehr gering.
Dies kann uns etwas darüber verraten, wie Kleopatra entstanden ist. Die geringe Dichte deutet darauf hin, dass der Asteroid ziemlich porös ist – ein loser „Trümmerhaufen“ aus Gesteinsbrocken, die kaum zusammenhalten. Es wird angenommen, dass sich solche Trümmerhaufen gebildet haben, als bei einem gewaltigen Aufprall Material aus einem Mutterkörper herausgeschleudert wurde und sich im Laufe der Zeit allmählich wieder zusammensetzte.
Wenn es porös ist, hält sich Kleopatra kaum zusammen. Der Asteroid hat eine überdurchschnittlich schnelle Rotationsperiode von etwa 5,4 Stunden. Dieser Zeitraum liegt genau auf dieser Seite der Stabilität; Würde es schneller werden, würde die Zentripetalkraft es zerreißen.
Dieser Zustand der kritischen Rotation bedeutet, dass die effektive Schwerkraft am Äquator gering ist und Material in dieser Region vom Asteroiden abgehoben werden könnte.
Wenn dies wahr ist, gibt es uns einen Hinweis auf die Entstehung von AlexHelios und CleoSelene. Wenn Material von Kleopatra ausgestoßen wird, könnte es im Orbit zusammengewachsen sein und die Monde gebildet haben – was sie tatsächlich zu den Kindern des Asteroiden gemacht hätte.
Die beiden Artikel wurden in veröffentlicht Astronomie und Astrophysik . Sie können gefunden werden Hier Und Hier .