并非所有小行星的构造都是相似的。 然而,有些人却截然不同,以至于他们已经正式越过了界线,变得非常奇怪。
情况就是如此名叫克利奥帕特拉(Kleopatra),否则通常会在小行星带之间闲逛和。 它由两个叶组成,通过长颈连接? 这种形态使它赢得了“狗骨小行星”的绰号。
这块看起来不寻常的太空岩石甚至有两个自己的小卫星? AlexHelios 和 CleoSelene,以古埃及著名法老克利奥帕特拉的孩子命名。
我们已经了解这种令人难以置信的太空奇观大约二十年了,但科学家们现在已经获得了我们所见过的最详细的图像。 这有助于我们弄清楚克利奥帕特拉是如何形成的,结果表明卫星是由克利奥帕特拉自己的物质诞生的。
“克利奥帕特拉确实是我们太阳系中一个独特的天体,”天文学家弗兰克·马奇斯说SETI 研究所和法国马赛天体物理学实验室的研究人员。
“由于对奇怪的异常值的研究,科学取得了很大的进步。我认为克利奥帕特拉就是其中之一,了解这个复杂的多小行星系统可以帮助我们更多地了解我们的太阳系。”
在发表于的两项研究中天文学与天体物理学之后,天文学家利用 Kleopatra 的新图像获得了一组更准确的小行星测量约束,开发了新的 3D 模型,并更准确地定义了 AlexHelios 和 CleoSelene 的轨道。
这项工作是利用强大的观测结果进行的领域附属于位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜的仪器。 当克利奥帕特拉在太空中翻滚时,研究人员能够从不同角度获得图像。
由此,他们能够确定克利奥帕特拉大约有 270 公里(168 英里)长,其中一个哑铃叶比另一个大,并且两者由相对较粗的颈部连接。 然后,新描述的尺寸使研究人员能够计算克利奥帕特拉的体积。
(ESO/Vernazza、Marchis 等人/MISTRAL 算法 [ONERA/CNRS])
上图:克利奥帕特拉与 AlexHelios 和 CleoSelene。
与此同时,第二支团队正在努力限制 AlexHelios 和 CleoSelene 的轨道。 这很重要,因为轨道受到它们所经过的引力场的约束,而引力场又与系统中的质量相关。
“这个问题必须得到解决,因为如果卫星的轨道错了,一切都错了,包括克利奥帕特拉的质量,”天文学家米罗斯拉夫·布罗解释说?捷克查尔斯大学。
利用新的观测结果与数学模型相结合,该团队能够以前所未有的准确度描述卫星的轨道。 这允许对克利奥帕特拉的质量进行新的计算:2.97 x 1018公斤,明显低于之前的计算,产生 4.64 x 1018公斤。
一旦知道了物体的质量和体积,就可以计算出它的密度。 使用兄弟的结果? 随后,马奇斯和他的团队重新计算了克利奥帕特拉的密度。 假设克利奥帕特拉是富含金属,小行星的密度非常低。
这可以告诉我们有关克利奥帕特拉是如何形成的一些信息。 低密度表明这颗小行星是多孔的? 松散的“瓦砾堆”,由几乎没有粘在一起的岩石碎片组成。 人们认为,这种碎石堆是在巨大的撞击过程中物质从母体中抛出并随着时间的推移逐渐重新聚集而形成的。
如果它是多孔的,那么克利奥帕特拉就很难将自己团结起来。 这颗小行星的自转周期快于平均水平,约为 5.4 小时。 那个时期正好处于稳定的这一边; 如果它加速,向心力就会将其撕裂。
这种临界旋转状态意味着赤道处的有效重力较低,该区域的物质可能会从小行星上升起。
如果这是真的,它就为我们提供了有关 AlexHelios 和 CleoSelene 形成的线索。 如果物质从克利奥帕特拉喷出,它可能会在轨道上凝聚,形成卫星? 事实上,他们是小行星的孩子。