Астрономи за допомогою Дуже великого телескопа ESO (VLT) визначили тривимірну форму і масу астероїда (216) Клеопатра і уточнили орбіти двох його супутників.
Клеопатра - це астероїд M-типу з фонової популяції головного поясу астероїдів. Астероїд був відкритий 10 квітня 1880 року Йоганном Паліса, відомим чеським астрономом, який працював в австрійській військово-морській обсерваторії Пола, розташованій в Хорватії.
Два його невеликих супутники, названі AlexHelios і CleoSelene, були відкриті в 2008 році.
Астрономи називають Клеопатру «собача кістка», тому що радарні спостереження близько 20 років тому показали, що у нього є дві частки, поєднані товстою перемичкою.
Щоб дізнатися більше про Клеопатру, вчені використовували знімки астероїда, зроблені в різний час між 2017 і 2019 роками за допомогою інструменту SPHERE на VLT.
Оскільки астероїд обертався, вони могли бачити його під різними кутами і створювати найточніші 3D-моделі його форми на сьогоднішній день. Астрономи уточнили форму астероїда і його об'єм, виявивши, що одна з часток більше іншої. Вони також визначили, що довжина астероїда становить близько 270 км.
В окремому дослідженні астрономи використовували спостереження SPHERE, щоб знайти правильні орбіти двох супутників Клеопатри. Їм вдалося точно описати, як гравітація Клеопатри впливає на рухи супутників і визначити їх складні орбіти.
Це дозволило вирахувати масу астероїда, яка виявилася на 35% нижче, ніж давали попередні оцінки.
Об'єднавши нові оцінки обсягу і маси, команда астрономів змогла визначити нове значення щільності астероїда, яке, складаючи менше половини щільності заліза, і виявилося нижче, ніж передбачалося раніше.
Низька щільність Клеопатри, яка, як думають, має металевий склад, передбачає, що вона має пористу структуру і може бути не більше ніж «купою щебеню».
Це означає, що астероїд, ймовірно, утворився при повторному накопиченні матеріалу після гігантського удару. Структура Клеопатри і те, як вона обертається, також вказують на те, як могли утворитися два її місяця.
Астероїд обертається майже з критичною швидкістю, вище якої він почне розвалюватися, і навіть невеликі удари можуть підняти гальку з його поверхні.
«Клеопатра - це загадкова множинна система через унікальні характеристики первинної», - кажуть автори. «Ця система, безумовно, заслуговує особливої уваги в майбутньому, з дуже великими телескопами і, можливо, спеціальною космічною місією, щоб розшифрувати всю історію її формування».
Результати опубліковані в двох статтях журналу Astronomy & Astrophysics.
F. Marchis et al. 2021. (216) Kleopatra, a low density critically rotating M-type asteroid. A&A 653, A57; doi: 10.1051/0004-6361/202140874
M. Brož et al. 2021. An advanced multipole model for (216) Kleopatra triple system. A&A 653, A56; doi: 10.1051/0004-6361/202140901
