Астрономы объяснили появление лун у похожего на кость астероида

Новые наблюдения за необычным астероидом Клеопатра показали, что он едва удерживается целым, а его спутники могли образоваться из сорвавшегося с поверхности вещества.

(216) Клеопатра — один из крупных астероидов главного пояса, расположенного между орбитами Марса и Юпитера. Он хорошо известен благодаря своей необычной форме, похожей на кость длиной чуть больше 200 километров. Долгое время даже считалось, что Клеопатра — двойной астероид. Однако позднее наблюдения показали, что две его части соединены узкой перемычкой. Вдобавок у него есть пара собственных спутников, названных в честь потомков египетской царицы, — Алексгелиос и Клеоселена.

Сравнение размеров: астероид Клеопатра на фоне северной части итальянского Апеннинского полуострова / ©ESO, M. Kornmesser, Marchis et al., 2021

Этой необычной системе посвящены две статьи (1, 2), которые команда французско-американского астрофизика Франка Марки (Franck Marchis) опубликовала в журнале Astronomy & Astrophysics. В них ученые сообщают о новых, самых четких в истории снимках астероида, позволивших составить его детальную трехмерную модель, а также о происхождении его спутников.

Для этих наблюдений Марки и его соавторы воспользовались телескопом Европейской южной обсерватории (ESO) VLT с системой адаптивной оптики SPHERE. Новые изображения позволили уточнить размеры и массу астероида. Длина Клеопатры оказалась больше прежних оценок (270 километров), а вот масса — на треть меньше, чем считалось до сих пор (3*1015 тонн). Кроме того, ученые рассмотрели орбиты вращающихся возле астероида спутников, которые в реальности тоже оказались далеки от расчетных.

Астероид Клеопатра, снятый VLT во вращении под разными углами / ©ESO, MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS), Vernazza, Marchis et al., 2021

Работа показала, что плотность Клеопатры не так велика (3,38 г/см3), а поскольку астероид относится к классу М и состоит из металлов, он, видимо, отличается высокой пористостью. Считается, что подобные объекты образуются из остатков расплавленного материала, который выбрасывается при столкновении небесных тел, и остаются не слишком стабильны.

Для Клеопатры ситуация особенно опасна, ведь она выделяется и приличной скоростью вращения, делая полный оборот вокруг своей оси менее чем за пять с половиной часов. Еще чуть быстрее, и «кость» развалилась бы. Но уже сравнительно слабых воздействий достаточно, чтобы центробежная сила сделала свое дело и от астероида отрывались фрагменты. Ученые предполагают, что именно так появились луны Алексгелиос и Клеоселена.