Клеопатра вращается на пределе
Категория: Малые телаОпределена форма и средняя плотность металлического астероида (216) Клеопатра, который представляет собой «груду щебня» и находится на грани центробежного разрушения.
Владислава Ананьева
Астероид (216) Клеопатра – один из самых необычных астероидов Главного пояса. Он отличается очень вытянутой формой, напоминающей собачью косточку, и высоким радарным альбедо (0.43 ± 0.10), говорящем о существенной доле металлов в его составе. В 2008 году у астероида обнаружили два маленьких спутника Алексгелиос и Клеоселену.
17 августа 2021 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная изучению формы Клеопатры и определению ее средней плотности. Авторы объединили оптические наблюдения астероида с помощью приемника SPHERE, инфракрасные наблюдения на спектрографе NIRC2, установленном на 10-метровом телескопе Кек II, проанализировали пять затмений фоновых звезд и фотометрию, собранную за последние полвека. Это позволило достаточно точно определить размеры и форму этого небесного тела, вычислить среднюю плотность и определить, что Клеопатра вращается на грани разрушения.
Форма астероида напоминает гантель, а отношение большой и малой оси достигает 4.4. Размеры Клеопатры по трем осям составляют 267 х 61 х 48 км с погрешностью по каждой оси ± 6 км, диаметр эквивалентной сферы – 118 км. Проследив за орбитальным движением двух спутников, один из которых делает полный оборот за 1.822 суток, а второй – за 2.746 суток, авторы определили массу Клеопатры в (2.97 ± 0.32) ·1018 кг, что существенно меньше прежних оценок (4.64·1018 кг). Средняя плотность астероида оказалась равной 3.38 ± 0.50 г/куб.см.
- Форма Клеопатры согласно трем разным моделям.
Клеопатра быстро вращается – она делает один оборот за 5.385 часов. Авторы рассчитали ускорение свободного падения вдоль поверхности этого тела и нашли, что на концах «гантели» оно составляет менее 40% от ускорения свободного падения сферы эквивалентного диаметра, вращающейся с тем же периодом. Если бы Клеопатра вращалась чуть быстрее, с периодом 5.25 часов, ускорение свободного падения на дальних концах стало бы равным нулю! Таким образом, Клеопатра близка к центробежному разрушению.
Низкая средняя плотность при высоком радарном альбедо говорят о высокой пористости вещества астероида, возможно, он представляет собой «кучу щебня». Исследователи предположили, что Клеопатра когда-то была разрушена колоссальным столкновением и пересобралась заново, а часть выброшенной материи осталась на орбите в виде спутников.
Источник: https://arxiv.org/pdf/2108.07207.pdf