Tiểu hành tinh ‘Dog-Bone’ kỳ lạ hơn chúng ta tưởng tượng

Một hình ảnh đã qua xử lý cho thấy Cleopatra xuất hiện vào năm 2017.

Một hình ảnh đã qua xử lý cho thấy Cleopatra xuất hiện vào năm 2017.
bức ảnh: ESO / Vernazza, Marchis và cộng sự. / Thuật toánMISTRAL (ONERA / CNRS)

Các nhà thiên văn học đã chụp được những hình ảnh đẹp nhất về Cleopatra, tiểu hành tinh rộng 168 dặm có biệt danh “Xương chó” vì hình dạng khác thường của nó. Những quan sát mới nhất cung cấp những hiểu biết mới về hình dạng của đối tượng và quay không ổn định Và khả năng các mặt trăng của nó đã xuất hiện như thế nào.

Bây giờ chúng ta có thể thoải mái thêm tiểu hành tinh Cleopatra là một trong những vật thể kỳ lạ nhất trong hệ mặt trời. Ngoài hình dạng giống như xương khác thường, nó còn có hai mặt trăng nhỏ Nó có mật độ thân kim loại thấp hơn đáng kể. Hơn nữa, Kleopatra quay rất nhanh dọc theo trục của nó nên nó có nguy cơ sụp đổ hoàn toàn. Trên thực tế, tốc độ quay nhanh này có thể giải thích sự hiện diện của hai mặt trăng của nó, được gọi là AlexHelios và CleoSelene.

Đây là những phát hiện của hai bài báo mới được công bố ngày hôm nay trên Tạp chí Thiên văn và Vật lý Thiên văn. Các tờ giấy đầu tiên Đây là một cuộc điều tra về các đặc tính vật lý của một tiểu hành tinh, chẳng hạn như hình dạng và thành phần hóa học, và Được dẫn dắt bởi Frank Marchis, một nhà thiên văn học hành tinh tại Viện SETI và là giám đốc khoa học của Unistellar. Các giấy thứ hai Ông đã phân tích các đặc điểm quỹ đạo của vật thể và các mặt trăng của nó, và được dẫn dắt bởi Miroslav Broch, một nhà thiên văn học từ Đại học Charles ở Cộng hòa Séc.

Tiểu hành tinh Cleopatra nhìn từ nhiều góc độ.

Tiểu hành tinh Cleopatra nhìn từ nhiều góc độ.
bức ảnh: ESO / Vernazza, Marchis và cộng sự. / Thuật toánMISTRAL (ONERA / CNRS)

Marches đã ghi nhận Kính viễn vọng Rất lớn của Đài thiên văn Nam Châu Âu Để làm cho những khám phá này có thể. Thật vậy, Cleopatra có thể tương đối lớn – 168 dặm (270 km) dọc theo trục của nó – nhưng nó còn xa, Trong vành đai tiểu hành tinh chính giữa sao Hỏa và sao Mộc, khiến nó rất mờ nhạt. Một tiểu hành tinh không bao giờ đến gần Trái đất từ ​​khoảng 200 triệu km (200 triệu km).

Để tìm hiểu chi tiết về hình dạng của Cleopatra và khám phá các mặt trăng của nó, Marches giải thích trong một email: “Chúng ta cần phải vượt qua ảnh hưởng mơ hồ của bầu khí quyển Trái đất.” “Điều này có thể thực hiện được nhờ vào quang học thích ứng trên kính thiên văn lớn như VLT.” NSĐể đạt được mức chất lượng mong muốn, nhóm đã sử dụng thiết bị Quang phổ phân cực tương phản cao Exoplanet (SPHERE) được gắn vào VLT.

SPHERE là một trong những …Thế hệ hệ thống quang học thích ứng hiện có thể hoạt động trong ánh sáng nhìn thấy được “, Marches nói.” Do đó, Nó cung cấp hình ảnh dưới ánh sáng quang học – trong trường hợp này là màu đỏ – với độ phân giải đầy đủ của kính viễn vọng 8 mét, như thể VLT ở trong không gian. Ông nói thêm: “Nhờ chất lượng hình ảnh đáng kinh ngạc, giờ đây chúng ta có thể xem chi tiết về hình dạng của tiểu hành tinh, đồng thời nhìn thấy các thùy và cây cầu kết nối chúng.”

Các nhà thiên văn đã biết về vật thể này từ rất lâu. Nữ hoàng Cleopatra được nhà thiên văn học người Séc Johan Baleza phát hiện vào năm 1880, đó là Nó dường như ngày càng trở nên kỳ lạ hơn với mỗi nốt nhạc tiếp theo. Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra hai mặt trăng đầu tiên vào năm 1980, là kết quả của một hiện tượng nguyệt thực tình cờ. Các quan sát bằng radar vào năm 2000 cho thấy một hình dạng rất khác thường, khiến nó được gọi là “tiểu hành tinh xương chó”, vì cơ thể dường như có hai thùy nối với nhau bằng một “cổ” tương đối hẹp. Năm 2011, một nhóm nghiên cứu do Marches dẫn đầu đã thông báo về việc phát hiện ra mặt trăng thứ hai, mà họ đã tìm thấy bằng kính viễn vọng quang học Keck II. Các mặt trăng đã được chính thức công nhận và đặt tên cho các con của Cleopatra.

Một hình ảnh cho thấy sự so sánh kích thước của Cleopatra với miền bắc nước Ý.

Một hình ảnh cho thấy sự so sánh kích thước của Cleopatra với miền bắc nước Ý.
bức ảnh: ESO / m. Kornmeser / Marchis và cộng sự.

Mặc dù vậy Ghi chú, vẫn còn nhiều câu hỏi. Quỹ đạo của AlexHelios và CleoSelene phải được xích lại gần nhau hơn Vì chúng tôi có một số điểm dữ liệu,Marches giải thích: “Và Cleopatra cũng có hình dạng tương tự,” Vì vậy, chúng tôi không thể nói chắc chắn về mật độ của tiểu hành tinh hay nguồn gốc của các mặt trăng “.. “Chúng tôi đã biết rằng hệ thống ba tiểu hành tinh này là duy nhất vì hình dạng của nó [Kleopatra]. Các câu hỏi nổi bật khác liên quan đến kích thước, quỹ đạo và chuyển động quay của cơ thể.

Lưu ý đội Cleopatra và các mặt trăng của nó Vào năm 2017 và 2019 từ các góc độ khác nhau, dẫn đến chế độ xem 3D của tiểu hành tinh. Nhóm có một ý tưởng tốt hơn kích thước Tôi biết được rằng một trong các thùy của nó lớn hơn thùy kia.

Ngoài ra, chúng Cuối cùng tôi đã xác định được quỹ đạo chính xác của mặt trăng. Hóa ra, các ước tính trước đó hoàn toàn sai, dẫn đến kết luận sai. Miroslav Broch, một nhà thiên văn học từ Đại học Charles ở Cộng hòa Séc và là tác giả đầu tiên của bài báo thứ hai cho biết: .

Khung cảnh các thùy của Cleopatra, được nhìn từ nhiều góc độ.

Khung cảnh các thùy của Cleopatra, được nhìn từ nhiều góc độ.
bức ảnh: Marches và cộng sự, 2021

Một khám phá quan trọng khác chỉ ra rằng tiểu hành tinh đang quay xung quanh gần với tốc độ tới hạn của nó. Bất kỳ nhanh hơn, đó là nguy cơ sụp đổ. Cơ thể quay năm giờ một lần.

“Thực tế, chúng tôi biết chính xác hơn, đó là 5.3852827 giờ”, Broy nói trong một email. “Điều này có vẻ bình thường đối với một tiểu hành tinh, nhưng Cleopatra cao đến nỗi tốc độ quay ở cuối của nó rất gần với tốc độ thoát ra.” Brož đề cập đến Vận tốc cần thiết để một vật thoát khỏi giới hạn của trọng lực. Ông nghi ngờ rằng nếu Coepatra va chạm với một tiểu hành tinh khác, nó có thể dẫn đến một vòng quay nhanh hơn, khiến nó tự tan rã.

Với các quỹ đạo chính xác được chọn, nhóm đã đưa ra một số cho NSkhối leopatra Thấp hơn 35% so với ước tính trước đó. Cleopatra có thân hình bằng kim loại, nhưng có vẻ như nó có mật độ nhỏ hơn một nửa so với sắt. Điều này chỉ ra rằng tiểu hành tinh là một ‘đống gạch vụn’ xốp được hình thành do một vụ va chạm lớn. Kleopatra là một tập hợp tương đối lỏng lẻo của các vật thể nhỏ, nhưng do tốc độ quay cao, nó thực sự có thể phun ra một số mảnh vỡ vào không gian. Và trên thực tế, điều này có thể giải thích cách AlexHelios và CleoSelene ra đời.

Quang cảnh của Cleopatra, cho thấy nơi phân bố lực hấp dẫn và gia tốc ly tâm trên tiểu hành tinh.  Các lực này nghiêm trọng nhất ở các thùy.

Quang cảnh của Cleopatra, cho thấy nơi phân bố lực hấp dẫn và gia tốc ly tâm trên tiểu hành tinh. Các lực này nghiêm trọng nhất ở các thùy.
bức ảnh: Marches và cộng sự, 2021

“Do hình dạng và vòng quay của tiểu hành tinh chính, chúng tôi tính toán rằng một số khu vực Cleopatra Không ổn định, có nghĩa là đá ở đó sẽ bị đẩy ra “, Marches giải thích.” Chúng tôi chưa thể chứng minh điều đó, nhưng có khả năng các mặt trăng thực sự là con của một tiểu hành tinh lớn, bị đẩy ra sau một vụ va chạm nghiêng. Và nó được hình thành do sự tích tụ của những viên sỏi và đá phóng ra đó ”.

Các nhà thiên văn biết đến các tiểu hành tinh có độ dài rất cao khác, chẳng hạn như tiểu hành tinh Trojan 624 Hector và tiểu hành tinh ở vành đai chính 121 Hermione. Marches nói rằng nó có thể không phải là một đồng xuđằng kiaNSthuê người làmm rằng cả hai thoCác tiểu hành tinh có mặt trăng của riêng chúng.

Nhóm nghiên cứu cũng học được những điều mới về hai mặt trăng. AlexHelios là bóng đáNgoài ra, nó cách Cleopatra 407 dặm (655 km), trong khi Cleocline cách đó 310 dặm (499 km) (tính từ trung tâm Cleopatra). Kích thước của các mặt trăng nhỏ hơn một chút là 6 dặm (10 km) Và có thể là hình cầu, nhưng các nhà khoa học không thực sự biết.

Broy nói: “Chúng tôi hy vọng rằng chúng sẽ được quan sát trong tương lai, trong sự kiện biến mất, khi Cleopatra và các mặt trăng đi qua trước một ngôi sao, để những người quan sát trên Trái đất có thể đo được bóng của chúng.

Nhìn về tương lai, nhóm nghiên cứu muốn đo lại quỹ đạo của các mặt trăng mà họ dự định thực hiện vào năm tới. rằng họ dự đoán Để tìm ra sự bất thường nào đó trong chuyển động của chúng, do tác động của thủy triều và những xáo trộn bất ngờ do hình dáng khác thường của Cleopatra. Marches nói, việc tìm kiếm một mặt trăng thứ ba không nằm ngoài khả năng.

Trên thực tế, các nhà thiên văn học đã theo dõi điều này xương chó Một tiểu hành tinh trong hơn 140 năm, và không có lý do gì để tin rằng nó sẽ không tiếp tục trở nên kỳ lạ.

hơn: Đây là một trong những điều kỳ lạ nhất từng được phát hiện trong hệ mặt trời.

READ  Một cuộc khảo sát của bệnh viện Cincinnati về vắc-xin COVID cho thấy rằng một phần ba số y tá sẽ nghỉ việc hơn là bị buộc phải dùng thuốc.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *