Четверг, 28.03.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Кратер на Меркурии назвали в честь Джона Леннона
23.12.2013 00:07 Давность: 10 yrs
Категория: Малые тела
Количество просмотров: 5858

Загадочный астероид Клеопатра



Как образовался гигантский металлический астероид в форме собачьей косточки? Насколько устойчива его форма?


Владислава Ананьева

Клеопатра – один из крупных астероидов Главного пояса. Она вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите с большой полуосью 2.795 а.е., эксцентриситетом 0.249 и наклонением к эклиптике 13.1°, делая один оборот за 4.67 земных лет. Расстояние между Солнцем и Клеопатрой меняется от 2.10 а.е. в перигелии до 3.49 а.е. в афелии, так что для Земли этот астероид опасности не представляет.

Спектральные наблюдения Клеопатры говорят о подавляющей доле железа и никеля в ее составе, а радарные наблюдения – о высокой проводимости ее вещества. Клеопатра – гигантский металлический астероид, который в будущем, возможно, послужит людям источником ценного сырья при освоении Солнечной системы.

В 2008 году у Клеопатры обнаружили два небольших спутника. Внутренний, размерами около 7 км, получил имя Клеоселена, а внешний, диаметром около 9 км – Алексгелиос. Клеоселена удалена от Клеопатры на 454 ± 6 км, а Алексгелиос – на 678 ± 13 км. Наблюдение за спутниками позволило определить массу Клеопатры – она составила 4.64 1018 кг.

Самым необычным в этом астероиде является его форма. Несмотря на сравнительно крупные размеры, форма Клеопатры оказывается резко несферичной. По данным радарных наблюдений фигура Клеопатры напоминает собачью косточку, а размеры (по трем осям) оцениваются в 217х94х81 км (с точностью ~25%). Кроме того, астероид быстро вращается – один оборот вокруг своей оси он делает всего за 5.385 часа.

Как могло образоваться столь необычное небесное тело?

Форма астероида Клеопатра по данным радарных наблюдений.

17 декабря 2013 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная анализу устойчивости вещества на поверхности Клеопатры и расчету возможных напряжений в ее теле. 

Промоделировав движение пробного тела пренебрежимо малой массы на поверхности астероида в различных его точках, авторы статьи нашли, что при настоящем периоде вращения (5.385 часов) в любой точке поверхности астероида силы притяжения превышают центробежную силу, и только при периоде 2.85 часа некоторые пробные частицы начинают отрываться от поверхности. Таким образом, заключают они, срыв отдельных частиц с поверхности не может объяснить образование спутников Клеопатры.

Проекции астероида Клеопатра на плоскости (x, y) – вверху, и (x,z) – внизу.

Также авторы провели расчет напряжений в теле Клеопатры, считая ее не монолитным телом, а совокупностью частиц с заметными силами трения между ними. Как оказалось, максимальные силы растяжения действуют в «шее» (перемычке) астероида, и требуется значительное трение между частицами, чтобы Клеопатра могла сохранять свою настоящую форму.

Средняя плотность Клеопатры оценивается в ~3.5 г/куб.см. Это соответствует энстатиту (силикату магния) вообще без пор или металлу (сплаву железа и никеля) с пористостью меньше 60% (для сравнения, пористость лунного реголита составляет 33-55%). Угол внутреннего трения между частицами, слагающими Клеопатру, авторы статьи оценили в 32°. Они отмечают, что «шея» (перемычка) астероида играет важную роль в сохранении его формы, и что Клеопатру нельзя представлять как контактную пару астероидов, не воздействующих друг на друга.

Происхождение Клеопатры и ее странная форма пока остаются не объясненными. 

Источники: http://arxiv.org/pdf/1312.4976.pdf
http://www.minorplanetcenter.net/db_search/show_object?object_id=216
http://www.johnstonsarchive.net/astro/astmoons/am-00216.html


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Астрология

(от астро. и от греч. logos - учение) Астрология – учение, в основу которого положено представление о влиянии на судьбу отдельных людей, народов и всего человечества расположения Солнца, Луны... [далее]

Rambler's Top100