Малые тела Солнечной системы

                    Малые тела Солнечной системы 

Пояс астероидов: Сильвия, Ромул и Рем

    Американский  астроном из Калифорнийского  университета в Беркли (University of California, Berkeley ) Фрэнк Марчис ( Franck Marchis) и его  французские коллеги из Парижской обсерватории (l'Observatoire de Paris) подтвердили обнаружение первой тройной астероидной системы - то есть сразу двух маленьких астероидов-спутников, облетающих по орбите более крупный астероид, открытый еще в 1866 году, получивший номер 87 и названный Сильвией (87 Sylvia).  
 

    Поскольку  87 Сильвия получила свое наименование  в честь весталки Реи Сильвии  (Rhea Sylvia), мифической матери основателей  Рима, Марчис предложил назвать  две ее луны в честь этих  самых основателей: Ромул и  Рем (Romulus и Remus). Отцом этих древнеримских близнецов был естественно бог войны Марс. Брошенные по приказу царя Амулия в Тибр, младенцы выжили, были вскормлены молоком волчицы и воспитаны пастухами. Впоследствии вспыльчивый Ромул убил брата, решившего шутки ради перепрыгнуть через стену только что заложенного Рима. Международный астрономический союз (International Astronomical Union - IAU) одобрил эти названия в своем циркуляре от 11 августа. Астероид Сильвия относится к числу самых известных объектов Главного астероидного пояса, расположенного между орбитами Марса и Юпитера. По своей форме Сильвия напоминает

87 Sylvia, 9 августа  2004 год (телескоп VLT). Амери-канский  астроном из Калифорнийского  университета в Беркли Фрэнк  Марчис и его французские коллеги  из Парижской обсерватории подтвердили обнару-жение первой тройной астероидной системы.

Romulus, Remus и 87 Sylvia (тройной астероид)

После двух месяцев  наблюдений за поведением этой системы  Марчис и его парижские коллеги  полу- чили возможность точно вычислить  массу и плотность Сильвии ( 1,2 грамма на кубический сантиметр - на 20 процентов выше плотности воды)  
 

ноздреватую картофелину 380x260x230 км. Сильвия находится во внешней  части астероидного пояса, приблизительно в 3,5 а.е. (астрономической единицы) от Солнца

87 Sylvia, 9 августа 2004 год (телескоп VLT). Амери-канский астроном из Калифорнийского университета в Беркли Фрэнк Марчис и его французские коллеги из Парижской обсерватории подтвердили обнару-жение первой тройной астероидной системы.

Romulus, Remus и 87 Sylvia (тройной астероид)

После двух месяцев  наблюдений за поведением этой системы  Марчис и его парижские коллеги  полу- чили возможность точно вычислить  массу и плотность Сильвии ( 1,2 грамма на кубический сантиметр - на 20 процентов выше плотности воды)  

(то есть в 

3,5 раза дальше, чем наша Земля, 523 миллиона километров).

    Первая  из двух лун у Сильвии была  обнаружена пять лет назад,  в 2001 году, знаменитой американской  группой Майка Брауна (Mike Brown) с  помощью телескопа Кек II (Keck II), что установлен на вершине потухшего вулкана Мауна-Кеа на Гавайях. Это подвигло специалистов поместить "номер восемьдесят седьмой" в список бинарных (двойных) астероидов, ныне насчитывающий 60 известных объектов в различных частях Солнечной системы. Семнадцать из этих бинарных систем находятся в Главном поясе астероидов, они были обнаружены в основном с помощью обычных наземных телескопов, систем с так называемой адаптивной оптикой (за счет быстрой подстройки призванных уменьшить неизбежное влияние турбулентности земной атмосферы) и космического телескопа "Хаббл" (Hubble). Бинарные объекты нередки также и во внешнем астероидном поясе, носящем имя американского астрофизика Койпера, выдвинувшего гипотезу о наличии подобного пояса еще в 1952 году, встречаются они и среди популяций так называемых "троянцев" на орбите Юпитера (скоплений астероидов в точках Лагранжа).

    Часть  двойных астероидов содержит  почти равные или соизмеримые  компоненты, вращающиеся вокруг  общего центра масс, а другая  часть имеет спутники, размеры  которых в десятки раз уступают размерам центрального небесного тела. Первый подобный спутник был открыт автоматической межпланетной станцией "Галилео" (Galileo), на своем пути к Юпитеру пролетевшей вблизи астероида номер 243 (Ида, Ida). Продолговатая Ида имеет длину порядка 58 километров, а поперечник ее спутника, получившего имя Дактиль, составляет 1,6 километра. Затем спутники были обнаружены у других астероидов Главного пояса: так, у Евгении (45 Eugenia, 215 км) ее 13-километровый спутник зовется "Маленький принц", а у Антиопы (90 Antiope) имеется два приблизительно равные компонента по 85 километров в поперечнике. Астероид Патрокл (617 Patroclus), относящийся к группе юпитерианских троянцев, тоже состоит из двух почти одинаковых тел с диаметрами 105 и 95 километров. То, что крупные компоненты Патрокла и Антиопы имеют практически одинаковые размеры, стало для ученых неожиданностью. Ведь столкновения астероидов обычно происходят с довольно большими скоростями - порядка 5 километров в секунду, - а при образовании астероидных систем вроде Патрокла и Антиопы скорости должны быть существенно снижены, иначе крупных пар никак не получится - все просто разлетится по космосу, и остаться смогут только мелкие обломки - как у Сильвии. Вторая луна Сильвии, позволяющая называть ее тройной системой, была обнаружена с помощью одного из 8-метровых инструментов системы Очень большого телескопа (Very Large Telescope - VLT) Южной европейской обсерватории (European Southern Observatory - ESO), установленной на горе Паранал в Чили. Использовалась инфракрасная камера, система адаптивной оптики NACO, позволившая обеспечить высокое угловое разрешение полученных снимков и... почтовая пересылка DVD с результатами наблюдений, избавившая астрономов от необходимости лично бывать в Чили. Орбиты лун Сильвии почти круговые, лежат в той же самой плоскости, что и орбита нашей земной Луны, к тому же и крутятся они в том же самом направлении. Среднее расстояние от Сильвии до ближайшего спутника - Рема - составляет 710 км. Его поперечник сравнительно невелик - всего лишь 7 км, а один оборот вокруг "мамочки" Рем совершает за 33 часа. Радиус орбиты второго "сыночка" - Ромула - составляет 1360 километров, его поперечник - приблизительно 18 км, период обращения - 87,6 часа. Сама Сильвия также довольно быстро вращается - делает один оборот за 5 часов 11 минут, и это заставляет предположить, что "сыночками" Сильвия обзавелась сравнительно недавно - несколько десятков тысяч лет назад.

    После  двух месяцев наблюдений за  поведением этой системы Марчис  и его парижские коллеги получили возможность точно вычислить массу и плотность Сильвии (1,2 грамма на кубический сантиметр - на 20 процентов выше плотности воды), показывающих, что этот астероид правильнее называть не твердым телом, а "грудой щебня", то есть скоплением камней и льдин, ничем между собой не скрепленных, кроме силы гравитации. Скорее всего вся эта система возникла за счет столкновения двух протоастероидов. Катастрофа разрушила либо один из них, либо сразу оба, и, в конечном счете, вокруг нового астероида, сформированного из раздробленных фрагментов, остались вращаться осколки, захваченные гравитацией. Европейский соавтор открытия, астроном Даниель Хестроффер (Daniel Hestroffer), считает, что данный объект может на 60 процентов состоять из вакуумных "щелей". Теперь Марчис и его коллеги надеются воспользоваться системами адаптивной оптики телескопов Кек и "близнецов" Gemini для того, чтобы получить изображения лучшего качества всей этой астероидной троицы. Таким образом можно будет уточнить орбиты (и, в частности, прецессию, вызванную неправильной формой Сильвии), проверить возможные сценарии формирования и спрогнозировать дальнейшую судьбу системы Сильвия-Рем-Ромул.  

Пояс астероидов: Церера 

    Данные, полученные в ходе наблюдений  за астероидом Церера, позволяют предположить, что это небесное тело, скорее, относится к категории «мини-планет» и, кроме того, обладает значительными запасами чистого водяного льда, скрытого под внешней корой. Как хорошо видно на изображениях, полученных с помощью орбитального телескопа  

Hubble, Церера отличается  такой же шарообразной формой, что и «настоящие» планеты,  а также, возможно, обладает дифференцированным 

внутренним строением, когда более 

плотное ядро четко  отделено от сравнительно тонкой и  рыхлой внешней мантии. Что касается запасов воды, то, если хотя бы четверть объема мантии приходится на водяной лед, это означает, что по своим запасам воды Церера возможно не уступает даже Земле. По мнению Люси Макфадден (Lucy A. MacFadden) с астрономического факультета Университета Мэриленда (umd.edu), Церера - планетный эмбрион, остановившийся в своем развитии из-за влияния мощного гравитационного поля Юпитера, не позволившего ему набрать нужное количество вещества, чтобы превратиться в «полноразмерную» планету. В пользу этого предположения говорит тот факт, что даже с учетом помех, создаваемых Юпитером, Церере удалось вырасти до почти тысяче-километрового диаметра, а ее масса составляет почти четверть от общей массы обломков, входящих в состав астероидного пояса, разделяющего Марс и Юпитер. Впрочем, справедливости ради стоит отметить, что даже если бы Церере удалось собрать весь строительный материал пояса, она все равно была бы в 4-5 раз легче Плутона - самой маленькой планеты Солнечной системы. Настолько маленькой, что некоторые астрономы и по сию пору пытаются доказать, что это никакая не планета, а тоже астероид. Только очень большой.

    Церера  представляет собой почти сферическое  образование диаметром приблизительно  в 930 км, которое входит в число  десятков тысяч космических объектов, "населяющих" расположенный между орбитами Марса и Юпитера пояс астероидов. Церера - малая планета №1, открыта Дж. Пиацци 1 января 1801. Церера - первая по времени открытия и самая крупная малая планета. Диаметр Цереры - 930 км, среднее расстояние от Солнца 2,77 а. е., период обращения 4,6 года, средняя звёздная величина в противостоянии 7,4. Фотоэлектрическими наблюдениями обнаружены незначительные колебания блеска с амплитудой 0,04 звёздной величины и периодом 9 ч 5мин.  

Пояс астероидов: кометоподобные астероиды 

    В  астероидном пояск могут "Водиться" не только сами астероиды или  такие необычные экземпляры как  Сильвия с Ромулом и Ремом,  но даже кометы. Три необычные  кометы нового класса, орбиты  которых пролегают в главном  поясе астероидов между Марсом и Юпитером, могут стать ключом к разгадке тайны происхождения воды на Земле. Аспирант

Снимки двух комет основного пояса (в центре каждого изображения). Остальные  объекты - это звезды и галактики  фона, размазанные в результате того, что телескоп следил за кометой. Снимки - на 2,2-метровом телескопе Гавайского университета.

Пояс астероидов и астероиды как кометы

267 снимков Цереры, сделанные орбитальным телес-копом  Hubble, хорошо демонстрируют почти  идеа-льно круглую форму этого  астероида. Церера - пла-нета №1, открыта Дж. Пиацци 1 января 1801. Церера - первая по времени открытия и самая крупная.  
 

Генри Хси (Henry Hsieh) и профессором Дэвид Джевитт (David Jewitt) из Гавайского университета открыли  новую группу комет – астрономы 

Снимки двух комет основного пояса (в центре каждого изображения). Остальные объекты - это звезды и галактики фона, размазанные в результате того, что телескоп следил за кометой. Снимки - на 2,2-метровом телескопе Гавайского университета.

Пояс астероидов и астероиды как кометы

267 снимков Цереры, сделанные орбитальным телес-копом  Hubble, хорошо демонстрируют почти  идеа-льно круглую форму этого  астероида. Церера - пла-нета №1, открыта  Дж. Пиацци 1 января 1801. Церера - первая  по времени открытия и самая  крупная.  

назвали их "кометами главного пояса

астероидов". Эти кометы нового класса, как предполагают ученые, образовались в более теплой области Солнечной системы, находящейся  в пределах орбиты Юпитера, в отличие  от других комет из пояса Койпера. Присутствие таких комет в главном поясе астероидов указывает на более тесную связь астероидов и комет, чем это считалось ранее, а также свидетельствует о том, что ледяные космические объекты из главного пояса астероидов вполне могли "доставить" воду на Землю.

    Открытие  было сделано 26 ноября 2005 года на 8-метровом телескопе Gemini North, установленном в Мауна Ки. Д-р Хси и проф. Джевитт обнаружили, что объект, известный как астероид 118401, имеет пылевой хвост, подобно кометам. На основе наблюдений астрономы сделали вывод, что "астероид" 118401 (1999 RE70) относится к совершенно новому классу комет, к которому также принадлежат известная уже более 10 лет комета 133P/ Elst-Pizarro (астероид 7968) и комета P/2005 U1, открытая совсем недавно (в октябре 2005 года). По мнению д-ра Хси, уникальность комет главного пояса астероидов заключается в том, что они вращаются по круговым "астероидным" орбитам, в отличие от вытянутых орбит обычных комет. В то же время, к классу астероидов их отнести нельзя из-за внешнего сходства с кометами. Есть, конечно, астероиды и кометы, вращающиеся на умеренно вытянутых орбитах, однако возмущения планет (в особенности Юпитера) относительно быстро меняют траектории их движения.

    В  1996 и 2002 годах у необычной кометы  главного пояса 133P/Elst-Pizarro, названной по именам двух открывших ее астрономов, был виден типичный для ледяных комет длинный пылевой хвост, несмотря на то, что она вращается по плоской, круговой орбите, характерной для "сухих" астероидов. До недавнего времени комета 133P/Elst-Pizarro была единственным объектом главного пояса астероидов, выглядевшим именно как комета, но имевшим загадочную природу.

    "Скорее  всего, это обычный (хотя и  ледяной) астероид, а не комета  с периферии Солнечной системы,–  комментирует проф. Джевитт. –  Следовательно, лед может быть и на других астероидах в главном поясе". Хвосты, которые тянутся за этими астероидами-кометами, указывают на потерю вещества. Но если у обычных комет это происходит в основном лишь при сближении с Солнцем, то у новых объектов потеря вещества идет практически непрерывно. Ясно, что долго так продолжаться не может. Исчерпав запасы летучих веществ, кометы основного пояса лишатся своих хвостов и перестанут выделяться среди обычных астероидов, как, судя по всему, не выделялись они и в прошлом, до того как стали выбрасывать в пространство газ и пыль. Чем же может быть вызвано явление, когда обычный астероид неожиданно начинает выбрасывать вещество, а потом снова замирает?. Причем, происходит это то с одним, то с другим астероидом. Наиболее простое и естественное объяснение предложил астроном из Массачусетского технологического института Ричард Бинзель (Richard Binzel). Он называет новые объекты "активированными астероидами". На поверхности обычных астероидов нет летучих веществ, таких как вода или углекислый газ. Даже если они были изначально, за миллиарды лет все они испарились под действием солнечного излучения. Однако в глубине такие вещества могли сохраниться. Эти вещества могут начать выходить на поверхность при столкновении с метеоритами, если будет нарушена целостность внешних слоев астероида. Подобные столкновения регулярно происходят в основном поясе, где относительно велика плотность космических обломков самой разной величины. Само же наличие летучих газов внутри астероидов не является большой неожиданностью. Например, метеориты, относящиеся к классу углистых хондритов содержат до 10% летучих веществ. По грубым прикидкам, в основном поясе астероидов может быть несколько десятков тысяч астероидов с подобным составом. Они представляют значительный интерес для будущих космических миссий, поскольку, по всей видимости, первичное вещество залегает в них относительно неглубоко под поверхностью.