Астероид 617 Патрокл (Patroclus) не совсем вписывается в традиционную схему классификации, в которой заявлены типы астероидов, где и как они образовались. Это троянский астероид, а это означает, что он вращается по орбите, как спутник Юпитера, под углом 60 градусов позади газового гигант в особой точке пространства (в гравитационно устойчивой точке, известной как «L5»). Это бинарный астероид, имеющий спутник Меноэтий (Menoetius), почти столь же большой, как и сам Патрокл. Еще одно недавнее исследование позволило предположить, что в отличие от большинства астероидов, он состоит не из сплошной скалистой породы, а значительный объем этого астероида занимает лед, как и у обитателей пояса Койпера.
Основные факты
-
- Троянский астероид Патрокл со своим спутником Миноэтием
Патрокл и Меноэтий делают оборот один вокруг другого каждые 4,3 дня на расстоянии 680 километров. Размеры Патрокл составляют 122 километра, а Меноэтия — 112 км. Общая масса системы (Патрокл плюс Меноэтий) равна 1,36 х 10^18 килограммов, а плотность — 0,8 грамма на кубический сантиметр, (плотность во многом зависит от присутствия водяного льда). В астероиде Патрокл, как и в его спутнике, вероятно, количество водяного около 15% с тонким пылевым покрытием. Именно благодаря наличию у Патрокла спутника Меноэтия и вращению одного относительно второго позволило определить их плотности. Некоторое сходство имеет двойной астероид 90 Антиопа из главного пояса.
Команда ученых под руководством Франка Марши из Калифорнийского университета в Беркли провели наблюдения этой пары в 2004 и 2005 годах с лазерной системой Guide Star адаптивной оптики на телескопе Кек на горе Мауна Кеа. Мощный телескоп смог разделить тесно сближенную двойную пару астероидов и получить изображения двух отдельных объектов. Определив размер и форму их взаимного расположения на орбите, команда могла определить массу системы. Это позволило ученым измерить диаметры двух объектов. А диаметров дали возможность ученым оценить объемы этих двух астероидов. Плотность этих объектов была вычислена по массе и объему.
Есть неопределенность в оценках объемов, которые вызывают неопределенность в оценках плотности. Тем не менее, диапазон плотности, вероятно, будет в пределах от 0,6 до 1,0 грамма на кубический сантиметр, что очень близко к плотности льда с пустотами. Теоретически можно представить себе, что астероиды могли бы быть созданы в основном из камня, но для того, чтобы соответствовать плотность, которую получила команда Марши, астероиды должны были бы содержать пустое пространство в количестве не менее 50% от своего объема, а это представляется маловероятным.
Происхождение
Если Патрокл и Меноэтий действительно сделаны изо льда, они не могли образоваться в поясе астероидов, члены которого состоят в основном из камня и металла. Вероятнее, они должны были сформироваться на большем расстоянии от Солнца, за пределами орбиты Юпитера и Сатурна, возможно, даже в поясе Койпера или облаке Оорта. Другими словами, Патрокла и Меноэтий могли начать свою жизнь как кометы. В исследовании, опубликованном в в журнале Природа, Марши и его команда предложили, что Патрокла и Меноэтий могли бы занять свое нынешнее положение в троянской точке на орбите Юпитера через 650 миллионов лет после образования Солнечной системы (т.е. около 4 миллиардов лет назад), когда внутренняя часть Солнечной системы, возможно, была подвергнута нашествию и бомбардировке шквалом комет. Однако не все ученые уверены, что «Поздняя тяжелая бомбардировка», которая была теоретически основана на наличии лунных кратеров, является записью реального события.
Независимо от того, произошла ли «Поздняя тяжелая бомбардировка», вполне вероятно, что был период в истории Солнечной системы, когда кометы срывались со своих далеких орбит на высокой скорости. Современные теории образования Солнечной системы показывают, что газовые гиганты, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, первоначально формируется ближе к Солнцу, и мигрировали во внешние регионы Солнечной системы с течением времени. Когда газовых гигантов перемещались, их гравитационное влияние распространилось на огромные расстояния, в том числе на коренное население – планетозимали. Некоторые из них были выброшены за пределы Солнечной системы, другие стали членами пояса Койпера, или были захвачены в Троянские точки орбит газовых планет–гигантов.
