A Patroclus (középen) és a Menoetius bináris aszteroidák művészi ábrázolása. Kép jóváírása: W.M. Keck Obszervatórium. kattints a kinagyításhoz
A Neptunusz pályáján kívül körbejáró piszkos hógolyókhoz hasonló kötött pár jeges üstökösöt találtak Jupiter árnyékában.
A berkeleyi kaliforniai egyetemi csillagászok, a francia kollégákkal és a hawaii Keck-távcsővel együttműködve kiszámították egy ismert bináris aszteroid rendszer sűrűségét, amely megosztja a Jupiter pályáját, és arra a következtetésre jutottak, hogy Patroclus és társa valószínűleg nagyrészt vízből áll. jég, amelyet egy szennyeződés szennyezett.
Mivel a piszkos hógolyókat úgy gondolják, hogy a Naprendszer külső részein képződtek, ahonnan időnként kiszorulnak, és üstökösöknek közelebb kerülnek a nap felé, a csapat azt javasolja, hogy az aszteroida valószínűleg messze a Naptól képződjön. Valószínűleg a Jupiter trójai pontjaiban - két örvényben, ahol a törmelék összegyűl a Jupiter pályáján - elfogták abban az időszakban, amikor a belső Naprendszert erősen bombázták a üstökösök, mintegy 650 millió évvel a Naprendszer kialakulása után.
Ha megerősítést nyer, ez azt jelentheti, hogy a Jupiter trójai aszteroidáinak valószínűleg több ezer vagy nagy része piszkos hógolyó, amelyek sokkal távolabb vannak a naptól, és ugyanabban az időben, mint a Kuiper-övet jelenleg elfoglaló tárgyak.
"Azt gyanítottuk, hogy a trójaiak kicsi Kuiper-öv tárgyak" - mondta Franck Marchis, a tanulmányvezető, az UC Berkeley kutatócsillagász.
Marchis és munkatársai az M. bf? Canique C bf? Leste et Calculs d 'bf? Ph? Bf? Mf bf? Túráknak (IMCCE) a Párizsi Observatoriában és a WM-ből. A Keck Observatory megállapításait a Nature február 2-i számában jeleníti meg.
A csoport következtetése alátámasztja a Naprendszerünk legnagyobb bolygóinak, a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz keringési pályáinak alakulásáról szóló közelmúltbeli hipotézist, amelyet egy kutatói csoport vezet, Alessandro Morbidelli vezetésével, a Conseil National de elméleti csillagászával. la Cote d'Azur Observatoire Tudományos laboratóriuma, Nizza, Franciaország.
Az aszteroida 617 Patroclus és társa ábrája a Naprendszerben
A tavalyi Nature tanulmányban Morbidelli és munkatársai azt javasolták, hogy a jeges üstökösöket a Jupiter trójai pontjaiba fogják el a Naprendszer korai története során. A forgatókönyv szerint a Naprendszer születését követő első néhány száz millió évben a nagy, közel a Nap felé körbe kerülő gázbolygók milliárdnyi nagyszteroid felhőbe burkolóztak, amelyeket planetesimálnak hívtak, talán 100 kilométerre (62 mérföldre). átmérő vagy annál kevesebb. Ezekkel a síkbeli mintákkal való interakciók eredményeként a nagy gáznemű bolygók kifelé vándoroltak, mintegy 3,9 milliárd évvel ezelőtt, amikor Jupiter és a Szaturnusz rezonáns pályára lépett és elkezdett dobni a síkbeli mintákat konfetti körül, némelyikük jó úton hagyva a Naprendszert.
A fennmaradó síkminták nagy része a Neptunuszon túli pályákra települt - a mai Kuiper-öv és a rövid ideig tartó üstökösök forrása -, de keveset ragadtak meg az óriásbolygók trójai örvényeiben, különösen a Jupiterben.
"Ez az első eset, amikor valaki közvetlenül meghatározza a trójai aszteroida sűrűségét, és támogatja a Morbidelli által javasolt új forgatókönyvet" - mondta Daniel Hestroffer társszerző, az IMCEE csillagásza. „Ezeket az aszteroidákat a trójai pontokban akkor is elfogták volna, amikor a sziklás bolygók még kialakultak, és ez a bolygószimulátor zavarása körülbelül 650 millió évvel a Naprendszer születése után a hold és a Mars késői bombázását okozhatta volna. .”
Bár Marchis a forgatókönyvet „szép történetnek” nevezi, elismeri, hogy még több munkát kell tennie annak támogatása érdekében.
"Fel kell fedeznünk több bináris trójait, és meg kell figyelnünk őket, hogy megtudjuk, az alacsony sűrűség jellemzi-e az összes trójait" - mondta.
A trójai aszteroidákat a Jupiter pályájának úgynevezett Lagrange-pontjaiba fogják, amelyek Jupitertől ugyanolyan távolságra vannak, mint a Jupiter a naptól - 5 csillagászati egység, vagy 465 millió mérföld. Ezek a pontok, az egyik vezető és a másik Jupiter végén, olyan helyek, ahol a nap és a Jupiter gravitációs vonzereje kiegyensúlyozott, lehetővé téve a törmelék összegyűjtését, mint a pornyuszik a szoba sarkában. Több száz aszteroidát fedeztek fel a vezető (L4) és a hátsó (L5) pontokban, mindegyikük ezen a pont körül kering, mint egy örvény.
Az eredetileg az L5-en felfedezett és az 1906-ban elnevezett 617 Patroclus aszteroidát 2001-ben találták társaként, és eddig az egyetlen ismert trójai bináris. A felfedezők nem tudták megbecsülni a komponensek pályáját, mert túl kevés megfigyelésük volt.
Tapasztalt aszteroida vadászokként, Marchis és kollégái ez év augusztusában felfedezték az első háromszoros aszteroid rendszert, a 87 Sylvia-t, sokkal közelebb a naphoz a Mars és Jupiter közötti fő aszteroid övben, és egy hatalmas, 8 méteres távcsövet használtak az Európai Déli felé. Az obszervatóriumi nagyon nagy távcső Chilében a három tárgy tanulmányozására. Képesek voltak feltérképezni az aszteroidák keringéseit, hogy megbecsüljék Sylvia sűrűségét. Ebből arra a következtetésre jutottak, hogy lazán csomagolt kőzet hulladékhalma.
A francia és az amerikai csapat ugyanezt a technikát kipróbálta a sokkal távolabbi Patroclus-szal, a Mauna Kea-i W. Keck-obszervatóriumban lévő Keck II lézeres útmutatók csillagrendszerének képalkotó adatait felhasználva, amelyek éles felbontást eredményeznek más földi távcsövekkel. .
"Korábban csak a fényes referenciacsillag közelében lévő tárgyakat néztük meg, az adaptív optika használatát az ég kis százalékára korlátozva" - mondta Marchis. "Most adaptív optikát használhatunk az ég szinte bármely pontjának megtekintésére."
A lézervezető csillagrendszer lézernyalábot gerjeszt a nátrium-atomok kis atmoszféráján belüli nátrium-atomok gerjesztésére. Ezt a mesterséges „csillagot” használják a légköri turbulencia mérésére, amelyet ezután a Keck adaptív optikai rendszer mozgatható tükröi távolítanak el.
A páratlan 58 milliarcsek másodperc felbontást biztosító rendszerrel a Keck-csoport öt megfigyelést tett az infravörös kapcsolatban 2004. november és 2005. július között. Marchis és munkatársai megállapították, hogy Patroclus és társa sűrűsége, amelyek körülbelül azonos méretűek és körük körül vannak A tömegközéppont 4,3 naponta 680 kilométer (423 mérföld) távolságra nagyon alacsony volt: 0,8 gramm / köbcentiméter, körülbelül egyharmad a szikla tömegének és elég könnyű ahhoz, hogy vízben lebegjen. Feltételezve, hogy egy sziklás kompozíció hasonló a Jupiter holdainak, a Callisto és a Ganymede-hez, a rendszer elemeit nagyon lazán kell csomagolni - körülbelül félig üres helyet, olyan belső tulajdonságot, amely nem várható el ugyanolyan méretű bináris rendszernél - állapították meg a kutatók. .
A csapata a vízjég ésszerűbb összetételét javasolja, mindössze 15% -kal nyitott teret adva, ami ezeket a tárgyakat hasonlítja a üstökösökhez és a kis Kuiper-öves tárgyakhoz, amelyeknek sűrűsége a víznél kisebb.
Marchis azt gyanítja, hogy a bináris rendszer akkor alakult ki, amikor egy nagy aszteroidát Jupiter gravitációs vontatója széttépte.
"A Patroclus rendszer hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, mint a bináris földi aszteroidák, amelyek feltételezhetően egy földi bolygóval való találkozás során keletkeztek árapályos megosztással" - mondta. "Egy trójai aszteroida esetében csak azután, amikor közreműködőink munkáját nemrégiben tették közzé, azt sugallhatjuk, hogy ez a találkozás Jupiterrel történt."
Mivel Homer Iliadjában Patroclus volt Achilles társa és a trójai háború hőse, az Achilles megfelelő név lett volna a két aszteroida egyikének, amelyek nagyjából azonos méretűek. Ugyanakkor egy másik aszteroida már rendelkezik Achilles névvel, ezért Marchis és munkatársai azt javasolták, hogy Patroclus atya után nevezze el a Menoetius bináris rendszer legkisebb tagját. A Nemzetközi Csillagászati Unió Kistestneveinek Bizottsága előzetesen elfogadta a nevet. A Menoetius-nak nevezett aszteroida átmérője körülbelül 112 kilométer, míg Patroclus körülbelül 122 kilométer (76 mérföld).
A Marchison kívül a csoportban Imke de Pater csillagászati professzor és Michael H. Wong posztdoktori ösztöndíjas szerepelt az UC Berkeley-ből; Daniel Hestroffer, Pascal Descamps, J? Bf? R? Bf? Me Berthier és Fr? Bf? D? Bf? Ric ricach Vachier az Intézet m? Bf? Canique C? Bf? Leste és de Calculs desf bf? phf bf? mf bf? túrák (IMCCE); és Antonin Bouchez, Randall Campbell, Jason Chin, Marcos van Dam, Scott Hartman, Erik Johansson, Robert Lafon, David Le Mignant, Paul Stomski, Doug Summers és Peter Wizinovich a W. Keck Obszervatóriumból.
A projektet a Nemzeti Tudományos Alapítvány az Adaptív Optika Tudományos és Technológiai Központja, valamint a Nemzeti Repülési és Űrügyminisztérium támogatásával támogatták. Az adatok nagy részét a W. Keck Obszervatóriumban szerezték, amely tudományos partnerségként működik a Kaliforniai Technológiai Intézet, a Kaliforniai Egyetem és a NASA között, további megfigyelésekkel a Gemini Obszervatóriumban, amelyet a Kutatási Egyetemek Szövetsége működtet. az Astronomy, Inc.-ben, az NSF-mel kötött együttműködési megállapodás alapján a Gemini partnerség nevében.
Eredeti forrás: UC Berkeley sajtóközlemény
