Астероид 90 Антиопа – в действительности это двойная система астероидов, с двумя компонентами почти одинакового размера, которые вращаются вместе по очень сжатой круговой орбите. Подробные исследования показали, что они почти в точности повторяют форму вращения жидких тел, в соответствии с физической моделью, впервые предложенной Эдуардом Роче, в 1849 году.
Основные сведения об астероиде (90) Антиопа
Система астероидов 90 Антиопа представлена объектами, 91 и 86 км в диаметре, которые вращаются один вокруг одного каждые 16,5 часов на расстоянии всего 171 километра. Расстояние между двумя объектами в космосе измеряется по отношению к центрам объектов массы. Таким образом, видимое расстояние от поверхности одного астероида к поверхности другого составляет меньше их диаметров! Эти два астероида имеют отдельные имена, больший из двух сохранил название Антиопа, а меньший из них, имея номер, получит собственное имя позже.
Двойная система астероида 90 Антиопа (рисунок)
Точные размеры. Компонент А (90 Антиопа): 93,0 х 87,0 х 82 км; компонент B: 89,4 х 82,8 х 78 километров. Общая масса системы равна 8,3 ± 0,2 ? 10^17 кг. Средняя плотность объектов составляет 1,25 ± 0,05 грамма на кубический сантиметр, что чуть больше плотности водяного льда. Пористость — 31 ± 3%, альбедо — 6%, спектральный класс: астероиды C-типа.
Состав астероидов определили на основании плотности и спектрального класса. Вероятно, эта система астероидов представлена неплотно упакованной кучей углеродистых хондритов, содержащей до 31% по объему пустоты в толще породы. Взаимный орбитальный период составляет 16,5051 ± 0,0001 дней. Орбитальный период (полный оборот по орбите) длится 5,61 лет.
Форма астероидов (90) Антиопа
Антиопа и его компаньон являются малыми телами, слишком малыми, чтобы можно было получить качественное изображение, даже самыми крупными телескопами с самыми передовыми системами адаптивной оптики. Фотографии системы были сделаны астрономами Паскаль Декамп и Франк Марши с помощью телескопа Very Large Telescope, оборудованного адаптивной оптикой в 2004 году. Изображения, полученные Very Large Telescope, позволило астрономам с очень высокой точностью определить период обращения и расстояние, отделяющее два.
Так как же Декамп и Марши выяснили размеры и формы астероида (90) Антиопа? В этом им помогли астрономы-любители с небольшими телескопами. Как только была определена орбита, астрономы поняли, что с мая по ноябрь 2005 года два астероида, для наблюдателя с Земли, будут перекрывать друг друга.
Эти взаимные события дали возможность измерить формы двух тел с высокой точностью, просто путем изучения их кривых блеска (яркость пары объектов изменялась, когда один астероид затмевал отраженный свет от другого). Наблюдая за изменением яркости пары астероидов в течение месяца взаимных затмений, астрономы смогли определить диаметры объектов.
Астрономы тогда предположили, что эти два астероида, запертые в такой тесной орбите, имеют слегка раздавленную, эллипсоидальную форму, что характерно для жидких объектов. Это не значит, что они были жидкие, а, скорее, астероиды были грудой мелкого щебня без каких-либо внутренних сил, поэтому свою форму они обрели главным образом за счет минимизации местной силы тяжести по всей их поверхности. Кривая блеска предсказанной модели астероидов совпала с фактически наблюдаемой кривой блеска, из чего астрономы заключили, что эта жидкостная гипотеза была правильной.
Как образовалась двойная система астероида (90) Антиопа?
-
- Тесное расположение астероидов в системе 90 Антиопа
Объяснение, как двойной астероид (90) Антиопа сформировался, является непростой задачей. Наиболее распространенным объяснением того, как космические объекты приобретают спутники, подразумевает либо гравитационный захват небольшого объекта более крупным объектом, либо столкновением двух тел, после чего некоторые из отколовшихся фрагментов от столкновения попадает на орбиту большего тела.
Вполне вероятно, что система астероидов (90) Антиопа образовалась в результате столкновения: это член семьи астероидов Фемиды, которая, как полагают, возникла после столкновения с крупным астероидом, в результате чего астероид Фемида был разрушен на несколько частей, которые теперь имеют такую ??же орбиту. Другие члены семьи Фемиды представлены астероидами (24) Фемида, (62) Эрато, (104) Климене и (171) Офелия.
Вероятно, обломок (90) Антиопа отделяется от родительского тела семейства астероидов Фемиды, но появление спутника, почти одинакового размера, произошло не притяжением его извне. Подобный вариант образования двойной системы можно объяснить на двойной системы троянских астероидов Патрокла и Meноэтия. Но Антиопа и его компаньон находится в главном поясе астероидов, где влияние гравитации планет не играет решающей роли.
Декамп и Марши предполагают, что астероид (90) Антиопа мог первоначально быть единым, быстровращающимся телом. Столкновение с другим астероидом, особенно при косом ударе, возможно, даже с другим фрагментом из родительского тела Фемиды, придали еще большую скорость вращения прото-Антиопе, в результате чего центробежная сила могла бы преодолеть силу тяжести, и одно тело было бы разделено на две части. О том, что два астероида образовались из одного, подтверждается их сходными физическими свойствами.
