Bināro asteroīdu Patroclus (centrā) un Menoetius mākslinieka ilustrācija. Attēla kredīts: W.M. Keka observatorija. Noklikšķiniet, lai palielinātu
Jupitera ēnā ir atrasts saistošs apledojušu komētu pāris, kas līdzīgs netīrām sniega bumbiņām, kas riņķo ārpus Neptūna orbītas.
Kalifornijas Bērklijas universitātes astronomi, strādājot ar kolēģiem Francijā un Keka teleskopā Havaju salās, ir aprēķinājuši zināmas bināras asteroīdu sistēmas blīvumu, kas dalās ar Jupitera orbītu, un secināja, ka Patroclus un tā pavadoni, iespējams, veido galvenokārt ūdens. ledus, ko klāj netīrumu patina.
Tā kā tiek uzskatīts, ka netīrās sniega bumbas ir izveidojušās Saules sistēmas ārējās vietās, no kurām tās laiku pa laikam tiek nolaistas un galu galā nonāk tuvāk saulei kā komētas, komanda ierosina, ka asteroīds, iespējams, izveidojies tālu no saules. Tas, visticamāk, tika notverts vienā no Jupitera Trojas punktiem - diviem virpuļiem, kur gružus savāc Jupitera orbītā - laika posmā, kad iekšējās Saules sistēmu intensīvi bombardēja komētas, apmēram 650 miljonus gadu pēc Saules sistēmas veidošanās.
Ja tas tiek apstiprināts, tas varētu nozīmēt, ka daudzi vai vairums no Jupitera Trojas asteroīdu, iespējams, tūkstošiem, ir netīras sniega bumbiņas, kuru izcelsme ir daudz tālāk no saules un tajā pašā laikā ar objektiem, kas tagad aizņem Kuipera jostu.
"Mums ir aizdomas, ka Trojas zirgi ir mazi Kuipera jostas objekti," sacīja pētījuma vadītājs Franks Mariss, UC Berkeley pētniecības astronoms.
Marchis un kolēģi no Institut de M? Bf? Canique C? Bf? Leste et Calculs d '?? bf? Ph? Bf? M? Bf? Braucieni (IMCCE) pie Observatoire de Paris un no WM Keka observatorija ziņo par saviem atradumiem Dabas 2. februāra numurā.
Komandas secinājums papildina neseno hipotēzi par mūsu Saules sistēmas lielāko planētu - Jupitera, Saturna, Urāna un Neptūna - orbītu evolūciju, ko izvirzījusi pētnieku grupa, kuru vada Alessandro Morbidelli, teorētiskais astronoms no Conseil National de. la Cote d'Azur observatorijas zinātniskās laboratorijas Recherche zinātniskā laboratorija Nicā, Francijā.
Asteroīda 617 Patroclus un tā pavadoņa Saules sistēmā diagramma
Pagājušajā gadā publicētajā Nature dokumentā Morbidelli un kolēģi ierosināja, ka Jupitera Trojas punktos Saules sistēmas agrīnās vēstures laikā būtu notvertas apledojušās komētas. Pēc viņu scenārija, dažos pirmajos simtos miljonu gadu laikā pēc Saules sistēmas piedzimšanas lielās gāzes planētas, kas riņķoja tuvāk saulei, bija apņemtas miljardu lielu asteroīdu mākoņos, kurus sauca par plaknesimāliem, iespējams, 100 kilometru (62 jūdzes) diametrs vai mazāks. Mijiedarbība ar šiem planšetdatoriem izraisīja lielo gāzveida planētu migrāciju uz āru līdz apmēram pirms 3,9 miljardiem gadu, kad Jupiters un Saturns ievadīja rezonanses orbītas un sāka mētāt plaknesmīļus apkārt kā konfeti, dažas no tām atstājot Saules sistēmu uz labu.
Lielākā daļa atlikušo planētas simbolu apmetās orbītā ārpus Neptūna - šodienas Kuipera jostas un īslaicīgu komētu avota -, bet tikai nedaudzi tika notverti milzu planētu, it īpaši Jupitera, Trojas grieķu rindās.
"Šī ir pirmā reize, kad kāds tieši nosaka Trojas asteroīda blīvumu, un tā atbalsta jauno scenāriju, ko ierosinājis Morbidelli," sacīja IMCEE astronoms, līdzautors Daniels Hestrofferis. “Šie asteroīdi būtu notverti Trojas punktos laikā, kad vēl veidojās klinšainās planētas, un šī plaknējošo simbolu satraukšana apmēram 650 miljonus gadu pēc Saules sistēmas piedzimšanas varēja izraisīt mēness un Marsa novēlotu bombardēšanu . ”
Lai arī Mārcis scenāriju dēvē par “jauku stāstu”, viņš atzīst, ka ir jāpieliek vairāk pūļu, lai tam sniegtu atbalstu.
"Mums jāatrod vairāk bināru Trojas zirgu un jānovēro tie, lai redzētu, vai zems blīvums ir raksturīgs visiem Trojas zirgiem," viņš teica.
Trojas asteroīdi ir tie, kas noķerti Jupitera orbītas tā saucamajos Lagranžas punktos, kas atrodas tikpat tālu no Jupitera, cik Jupiters atrodas no saules - 5 astronomiskās vienības jeb 465 miljoni jūdžu. Šie punkti - viens vadošais un otrais Jupiters - ir vietas, kur saules un Jupitera gravitācijas pievilcība ir līdzsvarota, ļaujot gružiem istabas stūrī savācies kā putekļu zaķiem. Vadošajos (L4) un aizmugures (L5) punktos ir atklāti simtiem asteroīdu, un katrs no tiem riņķo ap šo punktu it kā virpuļos.
Asteroīdam 617 Patroclus, kas sākotnēji tika atklāts L5 un nosaukts 1906. gadā, tika atrasts kompanjons 2001. gadā, un tas līdz šim ir vienīgais zināmais Trojas binārais. Atklātāji nespēja novērtēt komponentu orbītu, jo viņiem bija pārāk maz novērojumu.
Kā pieredzējuši asteroīdu mednieki, Mariss un viņa kolēģi šā gada augustā atklāja pirmo trīskāršo asteroīdu sistēmu - 87 Silviju - daudz tuvāk saulei galvenajā asteroīda joslā starp Marsu un Jupiteru un izmantoja jaudīgu Eiropas dienvidu 8 metru teleskopu. Observatorijas ļoti lielais teleskops Čīlē, lai izpētītu trīs objektus. Viņiem bija iespēja kartēt asteroīdu orbītas, lai novērtētu Silvijas blīvumu, no kā viņi secināja, ka tā ir gruvešu kaudze brīvi iesaiņotu iežu.
Francijas un Amerikas komanda izmēģināja to pašu paņēmienu ar daudz attālāko Patroclus, izmantojot attēlveidošanas datus no Keck II lāzera ceļveža zvaigžņu sistēmas W. Keck observatorijā Mauna Kea, kas rada asu izšķirtspēju, kas nav iespējama ar jebkuru citu uz zemes bāzētu teleskopu. .
"Iepriekš mēs varējām aplūkot tikai objektus, kas atrodas netālu no spilgtas atskaites zvaigznes, adaptīvās optikas izmantošanu ierobežojot tikai nelielā daļā debesu," sacīja Māris. "Tagad mēs varam izmantot adaptīvo optiku, lai apskatītu gandrīz jebkuru debesu punktu."
Lāzera vadošo zvaigžņu sistēma izmanto lāzera staru, lai ierosinātu nātrija atomus nelielā vietā augšējā atmosfērā. Šī mākslīgā “zvaigzne” tiek izmantota atmosfēras turbulences mērīšanai, ko pēc tam noņem Keck adaptīvās optikas sistēmas pārvietojamie spoguļi.
Tā kā sistēma nodrošina nepārspējamu 58 miliarcsekundžu izšķirtspēju, Keksa komanda veica piecus novērojumus infrasarkanajā starplaikā no 2004. gada novembra līdz 2005. gada jūlijam. Mariss un viņa kolēģi noteica, ka Patroclus un tā pavadoņa blīvums, kas ir aptuveni vienāda lieluma un apli ap viņu Masas centrs ik pēc 4,3 dienām 680 kilometru (423 jūdzes) attālumā bija ļoti zems: 0,8 grami uz kubikcentimetru, apmēram trešdaļa no klints un pietiekami viegla, lai peldētu ūdenī. Pieņemot, ka akmeņains sastāvs ir līdzīgs Jupitera pavadoņu Callisto un Ganymede skaitam, sistēmas komponentiem vajadzētu būt ļoti brīvi iesaiņotiem - apmēram pustukša vieta, iekšējs raksturojums, kas nav gaidāms tāda paša izmēra binārai sistēmai, secināja pētnieki. .
Komanda ierosina saprātīgāku ūdens ledus sastāvu ar tikai 15 procentiem atklāta laukuma, kas padara šos objektus līdzīgus komētām un maziem Kuipera jostas objektiem, kuriem ir noteikts blīvums mazāks par ūdeni.
Mārim rodas aizdomas, ka binārā sistēma izveidojās, kad Jupitera gravitācijas velkonis saplosīja vienu lielu asteroīdu.
"Patroclus sistēmai ir līdzīgas īpašības kā binārajiem Zemes asteroīdiem, kas, domājams, ir izveidojušies saskarē ar zemes planētu plūdmaiņu sadalīšanas rezultātā," viņš sacīja. "Trojas zirgu asteroīda gadījumā tikai tad, kad nesen tika publicēts mūsu līdzstrādnieku darbs, mēs varētu domāt, ka šī sastapšanās notika ar Jupiteru."
Tā kā Homēra Iliadā Patrokls bija Ahilleja pavadonis un Trojas kara varonis, Ahillejs būtu bijis piemērots nosaukums vienam no diviem asteroīdiem, kuru izmērs ir aptuveni vienāds. Tomēr citam asteroīdam jau ir vārds Ahillejs, tāpēc Mārcis un viņa līdzstrādnieki ierosināja pēc Patroklu tēva nosaukt mazāko binārās sistēmas locekli Menoetius. Starptautiskās Astronomijas savienības Mazo ķermeņa nosaukumu komiteja provizoriski ir pieņēmusi šo vārdu. Asteroīda, kas apzīmēts Menoetius, diametrs ir aptuveni 112 kilometri (70 jūdzes), bet Patroklusa platums ir aptuveni 122 kilometri (76 jūdzes).
Papildus Marchis komandā bija astronomijas profesors Imke de Pater un pēcdoktorantūras biedrs Maikls H. Wongs no UC Berkeley; Daniel Hestroffer, Pascal Descamps, J? Bf? R? Bf? Me Berthier un Fr? Bf? D? Bf? Ric Richards Vachier no Institut de M? Bf? Canique C? Bf? Leste et de de Calculs des ?? bf? ph ?? bf? m ?? bf? braucieni (IMCCE); un Antonīne Bušē, Randala Kempbela, Džeisons Čins, Marcos van Dam, Skots Hartmans, Ēriks Johansons, Roberts Lafons, Deivids Le Mignants, Pols Stomskis, Dougs Summers un Pīters Wizinovičs no W. Keka observatorijas.
Projektu atbalstīja dotācijas, ko piešķīra Nacionālais zinātnes fonds, izmantojot Adaptīvās optikas zinātnes un tehnoloģijas centru, un Nacionālā aeronautikas un kosmosa pārvalde. Lielākā daļa datu tika iegūti W. Keck observatorijā, kas darbojas kā zinātniska partnerība starp Kalifornijas Tehnoloģiju institūtu, Kalifornijas universitāti un NASA, ar papildu novērojumiem, kas iegūti Gemini observatorijā, kuru pārvalda Universitāšu asociācija pētniecībai. Astronomy, Inc., saskaņā ar sadarbības līgumu ar NSF Gemini partnerības vārdā.
Oriģinālais avots: UC Berkeley News Release
