Умјетничка илустрација бинарних астероида Патроцлус (у средини) и Меноетиус. Кредитна слика: В.М. Кецк Обсерватори. Кликните за увећање
Везани пар ледених комета сличних прљавим снежним куглицама које круже изван орбите Нептуна пронађено је како вреба у сенци Јупитера.
Астрономи са Универзитета у Калифорнији, Беркелеи, радећи с колегама у Француској и на телескопу Кецк на Хавајима, израчунали су густину познатог бинарног астероидног система који дели орбиту Јупитера и закључили су да Патроцлус и његов пратилац вероватно чине углавном воду лед прекривен патином прљавштине.
С обзиром да се сматра да су прљаве снежне кугле настале у спољним досезима Сунчевог система, одакле се повремено одвајају и завршавају петље ближе сунцу као комете, тим сугерира да је астероид вероватно формиран далеко од сунца. Највероватније је заробљен у једној од Јупитерових тројанских тачака - две вртње где се крхотине сакупљају у Јупитеровој орбити - током периода када је унутрашњи Сунчев систем интензивно бомбардовао комета, око 650 милиона година након формирања Сунчевог система.
Ако се потврди, то би могло значити да су многи или већина вероватно хиљаде Јупитерових тројанских астероида прљаве снежне кугле које су настале много даље од сунца и истовремено као објекти који сада заузимају Куиперов појас.
„Ми сумњамо да су Тројанци мали објекти Куиперовог појаса“, рекао је вођа студије Францк Марцхис, астроном истраживања у УЦ Беркелеи.
Марцхис и његове колеге из Института за МФ бфцаникуе Ц ?? бф? Лесте ет Цалцулс д '?? бф? Пх ?? бф? М ?? бф? Возе (ИМЦЦЕ) на Париском опсерваторију и са ВМ Опсерваториј Кецк извештава о својим налазима у издању Натуре за 2. фебруар.
Закључак тима додаје подршку недавној хипотези о еволуцији орбита највећих планета нашег Сунчевог система, Јупитера, Сатурна, Урана и Нептуна, коју је изнела група истраживача на челу са Алессандром Морбиделлијем, теоретским астрономом из Националног консејла ла Рецхерцхе Сциентификуе лабораторија на Обсерватоире де Ла Азурна обала, Ница, Француска.
Дијаграм астероида 617 Патроцлуса и његовог пратилаца у Сунчевом систему
У часопису Натуре прошле године, Морбиделли и његове колеге предложили су да ледене комете буду заробљене у Јупитеровим тројанским тачкама током ране историје Сунчевог система. Према њиховом сценарију, током неколико стотина милиона година после рођења Сунчевог система, велике планете гаса орбитале су ближе сунцу, окружене облаком милијарди великих астероида званих планетесималс, можда 100 километара (62 миље) у пречник или мањи. Интеракције с овим планетесималима довеле су до тога да су велике гасовите планете мигрирале према ван пре око 3,9 милијарди година, када су Јупитер и Сатурн ушли у резонантне орбите и почели бацати планете-животиње попут конфета, а неки од њих су напустили Сунчев систем.
Већина преосталих планетесимала смјестила се на орбите изван Нептуна - данашњег појаса Куипер и извора кратковидних комета - али мали број заробљен је у тројанским вијадима гигантских планета, посебно Јупитера.
"Ово је први пут да је неко директно утврдио густину тројанског астероида и он подржава нови сценариј који је предложио Морбиделли", рекао је коаутор Даниел Хестроффер, астроном на ИМЦЕЕ. „Ови астероиди би били заробљени у тројанским тачкама у време када су камените планете још увек формирале, а ово узнемиравање планете животиње око 650 милиона година након рођења Сунчевог система могло је да створи касно бомбардовање Месеца и Марса . "
Иако Марцхис наводи сценариј као "лепу причу", он признаје да је потребно учинити више посла како би му се пружила подршка.
"Морамо открити више бинарних Тројана и посматрати их да бисмо видели да ли је ниска густина карактеристична за све Тројане", рекао је.
Тројански астероиди су они који су ухваћени у такозваним Лагрангеовим тачкама Јупитерове орбите, које се налазе на истој удаљености од Јупитера од Јупитера од сунца - 5 астрономских јединица или 465 милиона миља. Ове тачке, једна водећа, а друга заостала Јупитера, места су гравитационе привлачности сунца и Јупитер је избалансиран, омогућавајући скупљање смећа попут зечица прашине у углу собе. Откривене су стотине астероида у водећим (Л4) и задњим (Л5) тачкама, од којих сваки кружи око те тачке као у вртлогу.
Откривено је да је астероид 617 Патроцлус, првобитно откривен у Л5 и назван 1906, пратиоц 2001. године и до сада је једини познати тројански бинар. Откривачи нису били у стању проценити орбиту компоненти јер су имали премало запажања.
Као искусни ловци на астероиде, Марцхис и његове колеге у августу ове године открили су први троструки астероидни систем, 87 Силвиа, много ближе сунцу у главном астероидном појасу између Марса и Јупитера, и користили су снажни 8-метарски телескоп европског југа Врло велики телескоп опсерваторија у Чилеу за проучавање три објекта. Успјели су да нацртају орбите астероида како би процијенили густину Силвије, одакле су закључили да је то гомила хрпа од лагано набијене стијене.
Француски и амерички тим покушали су исту технику са далеко удаљенијим Патроцлусом, користећи податке из сликовног система Кецк ИИ Ласер Гуиде Стар система у опсерваторију В. Кецк у Мауна Кеа, који даје оштру резолуцију која је немогућа са било којим другим земаљским телескопом .
"Пре смо могли да гледамо само предмете у близини сјајне референтне звезде, ограничавајући употребу адаптивне оптике на мали проценат неба", рекао је Марцхис. „Сада можемо да користимо адаптивну оптику за гледање готово било које тачке на небу.“
Ласерски систем звезда водича користи ласерску зраку да побуди атоме натријума на малом месту у горњој атмосфери. Ова вештачка „звезда“ се користи за мерење атмосферских турбуленција, а затим их уклањају покретна огледала Кецк адаптивног оптичког система.
Са системом који пружа неуспоредиву резолуцију од 58 милиарки секунди, Кецк тим је извршио пет опажања инфрацрвеном реакцијом између новембра 2004. и јула 2005. Марцхис и његове колеге утврдили су да је густина Патроцлуса и његовог пратиоца, који су приближно исте величине и круга око њихове центар масе сваких 4,3 дана на удаљености од 680 километара (423 миље), био је врло низак: 0,8 грама по кубном центиметру, отприлике једна трећина стене и довољно светлости да плута у води. Претпостављајући стеновиту композицију сличну оној Јупитерових луна Цаллисто и Ганимеде, компоненте система морале би бити веома лагано упаковане - око пола празног простора, унутрашње карактеристике које се не очекује за бинарни систем исте величине, закључили су истраживачи .
Тим предлаже разумнији састав воденог леда са само 15 процената отвореног простора, што ове објекте чини сличним кометама и малим објектима Куиперовог појаса, за које је утврђено да имају густину мању од воде.
Марцхис сумња да се бинарни систем формирао када је гравитациони тегљач Јупитера ишчупао један велики астероид.
"Систем Патроцлус показује сличне карактеристике као бинарни астероиди близу Земље, за које се верује да су настали током сусрета са земаљском планетом плимним цепањем", рекао је он. "У случају тројанског астероида, тек када је недавно објављен рад наших сарадника, можемо сугерисати да је тај сусрет био са Јупитером."
Будући да је у Хомеровој Илиади, Патроклус био Ахилов пратиоц и херој Тројанског рата, Ахилеј би био одговарајуће име једног од два астероида, који су приближно исте величине. Међутим, други астероид већ носи име Ахил, па су Марцхис и његови сарадници предложили да се име најмањег члана бинарног система Меноетиус, по оцу Патроцлуса. Одбор за мала имена тела Међународне астрономске уније пробно је прихватио то име. Астероид означен као Меноетиус је пречника око 112 километара, док је Патроцлус широк око 122 километра.
Поред Марцхиса, у тиму су били и професор астрономије Имке де Патер и постдокторски колега Мицхаел Х. Вонг из УЦ Беркелеи; Даниел Хестроффер, Пасцал Десцампс, Ј ?? бф? Р ?? бф? Ме Бертхиер и Фр? Бф? Д ?? бф? Риц Вацхиер из Института за М ?? бф? Цаникуе Ц ?? бф? Лесте ет де Цалцулс дес ?? бф? пх ?? бф? м ?? бф? возе (ИМЦЦЕ); и Антонин Боуцхез, Рандалл Цампбелл, Јасон Цхин, Марцос ван Дам, Сцотт Хартман, Ерик Јоханссон, Роберт Лафон, Давид Ле Мигнант, Паул Стомски, Доуг Суммерс и Петер Визиновицх из Опсерваторија В. Кецк.
Пројекат је подржан грантовима Националне научне фондације путем Научно-технолошког центра за адаптивну оптику и Националне управе за ваздухопловство и свемир. Већина података добијена је у Опсерваторију В. Кецк, која делује као научно партнерство између Калифорнијског технолошког института, Универзитета у Калифорнији и НАСА, а додатна запажања добијена у Опсерваторију Гемини којим управља Удружење универзитета за истраживање у Астрономи, Инц., на основу споразума о сарадњи са НСФ-ом у име партнерства Гемини.
Изворни извор: УЦ Беркелеи Невс Релеасе
