VLT наблюдает за астероидом Клеопатра и его спутниками

Астрономы с помощью Очень большого телескопа ESO (VLT) определили трехмерную форму и массу астероида (216) Клеопатра и уточнили орбиты двух его спутников.

Клеопатра – это астероид M-типа из фоновой популяции главного пояса астероидов. Астероид был открыт 10 апреля 1880 года Иоганном Палиса, известным чешским астрономом, работавшим в австрийской военно-морской обсерватории Пола, расположенной в Хорватии.

Два его небольших спутника, названные AlexHelios и CleoSelene, были открыты в 2008 году.

Астрономы называют Клеопатру «собачья кость», потому что радарные наблюдения около 20 лет назад показали, что у него есть две доли, соединенные толстой перемычкой.

Чтобы узнать больше о Клеопатре, ученые использовали снимки астероида, сделанные в разное время между 2017 и 2019 годами с помощью инструмента SPHERE на VLT.

Поскольку астероид вращался, они могли видеть его под разными углами и создавать самые точные 3D-модели его формы на сегодняшний день. Астрономы уточнили форму астероида и его объем, обнаружив, что одна из долей больше другой. Они также определили, что длина астероида составляет около 270 км.

В отдельном исследовании астрономы использовали наблюдения SPHERE, чтобы найти правильные орбиты двух спутников Клеопатры. Им удалось точно описать, как гравитация Клеопатры влияет на движения спутников и определить их сложные орбиты.

Это позволило вычислить массу астероида, которая оказалась на 35% ниже, чем давали предыдущие оценки.

Объединив новые оценки объема и массы, команда астрономов смогла определить новое значение плотности астероида, которое, составляя менее половины плотности железа, и оказалось ниже, чем предполагалось ранее.

Низкая плотность Клеопатры, которая, как думают, имеет металлический состав, предполагает, что она имеет пористую структуру и может быть не более чем «грудой щебня».

Это означает, что астероид, вероятно, образовался при повторном накоплении материала после гигантского удара. Структура Клеопатры и то, как она вращается, также указывают на то, как могли образоваться две ее луны.

Астероид вращается почти с критической скоростью, выше которой он начнет разваливаться, и даже небольшие удары могут поднять гальку с его поверхности.

«Клеопатра – это загадочная множественная система из-за уникальных характеристик первичной», – говорят авторы. «Эта система, безусловно, заслуживает особого внимания в будущем, с очень большими телескопами и, возможно, специальной космической миссией, чтобы расшифровать всю историю ее формирования».

Результаты опубликованы в двух статьях журнала Astronomy & Astrophysics.

F. Marchis et al. 2021. (216) Kleopatra, a low density critically rotating M-type asteroid. A&A 653, A57; doi: 10.1051/0004-6361/202140874

M. Brož et al. 2021. An advanced multipole model for (216) Kleopatra triple system. A&A 653, A56; doi: 10.1051/0004-6361/202140901