איור של אמן לאסטרואידים הבינאריים Patroclus (מרכז) ומנוטיוס. קרדיט תמונה: W.M. מצפה הכוכבים של קק. לחץ להגדלה
זוג כוכבי שביט קפואים הדומים לכדורי השלג המלוכלכים המסתובבים מחוץ למסלול של נפטון נמצא אורב בצלו של צדק.
אסטרונומים מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, שעבדו עם עמיתים בצרפת ובטלסקופ קק בהוואי, חישבו את צפיפות מערכת אסטרואידים בינארית ידועה החולקת את מסלולו של צדק, והגיעו למסקנה שפטרוקלוס ובן זוגה מורכבים ככל הנראה בעיקר ממים קרח מכוסה בפטינה של לכלוך.
מכיוון שנחשבים שכדורי שלג מלוכלכים נוצרו בגבולותיה החיצוניים של מערכת השמש, ממנה הם מתנתקים מדי פעם ובסופו מתפתלים קרוב יותר לשמש כשביטים, הצוות מציע כי האסטרואיד ככל הנראה נוצר הרחק מהשמש. ככל הנראה זה נלכד באחת מנקודות הטרויאנים של יופיטר - שני אורות שבהם נאסף פסולת במסלולו של צדק - בתקופה בה הפציצה מערכת השמש הפנימית באינטנסיביות על ידי שביטים, כ 650- מיליון שנה לאחר היווצרות מערכת השמש.
אם יאושר, פירוש הדבר יכול להיות שרבים או רוב אלפי האסטרואידים הטרויאניים של צדק הם כדורי שלג מלוכלכים שמקורם הרבה יותר רחוק מהשמש ובאותה העת לחפצים שכובשים את חגורת קויפר.
מנהיג המחקר פרנק מרקיס, אסטרונום מחקר באוניברסיטת ברקלי, אמר "מנהיג המחקר פרנק מרקיס, אסטרונום מחקר באוניברסיטת ברקלי.
מרצ'יס ועמיתיו ממכון דה M? Bf? Canique C? Bf? Leste et. מחשבים את d? ?? bf? Ph? Bf? M? Bf? רוכבים (IMCCE) במצפה דה פריז ומ WM מצפה הכוכבים של קק מדווחים על ממצאיהם בגיליון 2 בפברואר של הטבע.
מסקנת הצוות מוסיפה תמיכה להשערה שפורסמה לאחרונה אודות התפתחות מסלולי הכוכבים הגדולים של מערכת השמש שלנו, יופיטר, סטורן, אורנוס ונפטון, שהוצגה על ידי קבוצת חוקרים בראשות אלסנדרו מורבידלי, אסטרונום תיאורטי עם ה- Conseil National de מעבדת la Recherche Scientifique של המצפה דה לה קוט ד'אזור, ניס, צרפת.
תרשים של האסטרואיד Patroclus 617 ובן לווייתו במערכת השמש
בעיתון "Nature" בשנה שעברה הציעו מורבידלי ועמיתיו שביטים קפואים היו נלכדים בנקודות הטרויאניות של יופיטר במהלך ההיסטוריה המוקדמת של מערכת השמש. על פי התרחיש שלהם, במהלך כמה מאות מיליון השנים הראשונות לאחר לידתה של מערכת השמש, כוכבי לכת הגז הגדולים הסתובבו קרוב יותר לשמש, עטופים בענן של מיליארדי אסטרואידים גדולים המכונים פלנטסימלים, אולי 100 קילומטרים בתוך קוטר או פחות. יחסי גומלין עם פלנטימזלים אלה גרמו לכוכבי הלכת הגזים הגדולים לנדוד החוצה עד לפני כ -3.9 מיליארד שנה, כאשר יופיטר ושבתאי נכנסו למסלולי תהודה והחלו לזרוק את כוכבי הלכת כמו קונפטי, חלקם עזבו את מערכת השמש לתמיד.
עיקר חלקי הכוכבים הנותרים התמקמו במסלולי מעבר לנפטון - קיפר חגורה של ימינו ומקורם של שביטים לתקופת זמן קצרה - אך מספר קטן נלכד בסופות טרויאניות של כוכבי הלכת הענקיים, ובמיוחד יופיטר.
"זו הפעם הראשונה שמישהו קבע ישירות את צפיפותו של אסטרואיד טרויאני, והוא תומך בתרחיש החדש שהציע מורבידלי," אמר חבר השותף דניאל הרסטרופר, אסטרונום ב- IMCEE. "אסטרואידים אלה היו נלכדים בנקודות הטרויאניות בתקופה שבה כוכבי הלכת הסלעיים היו עדיין מתהווים, והפרעה זו של פלנטסימלים בערך 650 מיליון שנה לאחר לידתה של מערכת השמש הייתה יכולה ליצור את ההפצצה המאוחרת של הירח ומאדים . "
למרות שמארטיס מתייחס לתרחיש כאל "סיפור נחמד", הוא מודה שצריך לעשות יותר עבודה כדי לספק לו תמיכה.
"עלינו לגלות יותר סוסים טרויאנים בינאריים ולהתבונן בהם כדי לראות אם צפיפות נמוכה מאפיינת את כל הטרויאנים," אמר.
אסטרואידים טרויאניים הם אלה שנתפסים בנקודות הלגראנג 'כביכול של מסלולו של צדק, שנמצאים באותו המרחק מיופיטר כמו שצדק הוא מהשמש - 5 יחידות אסטרונומיות, או 465 מיליון מיילים. נקודות אלה, האחת המובילה והשנייה אחריו של יופיטר, הן מקומות שהיו האטרקציה הכבידה של השמש ויופיטר מאוזן, מה שמאפשר לפסולת לאסוף כמו ארנבות אבק בפינת החדר. מאות אסטרואידים התגלו בנקודות המובילות (L4) והנגררות (L5), שכל אחת מהן סובבת סביב אותה נקודה כאילו נמצאת במערפל.
לאסטרואיד 617 פטרוקולוס, שהתגלה במקור ב- L5 ושמו בשנת 1906, נמצא בן לוויה בשנת 2001, ועד כה הוא הבינארי הטרויאני היחיד הידוע. המגלים לא הצליחו להעריך את מסלול הרכיבים מכיוון שהיו להם מעט מדי תצפיות.
כציידי אסטרואידים מנוסים, מרטיס ועמיתיו באוגוסט השנה גילו את מערכת האסטרואידים המשולשת הראשונה, 87 סילביה, קרובה הרבה יותר לשמש בחגורת האסטרואידים הראשית בין מאדים לצדק, והשתמשה בטלסקופ 8 מטרים רב עוצמה של הדרום האירופי הטלסקופ הגדול מאוד של המצפה בצ'ילה כדי לחקור את שלושת העצמים. הם הצליחו לתאר את מסלולי האסטרואידים כדי להעריך את צפיפותה של סילביה, ממנה הגיעו למסקנה שמדובר בערימה של סלע עמוס רופף.
הצוות הצרפתי והאמריקאי ניסה את אותה טכניקה עם הפטרוקולוס הרחוק בהרבה, תוך שהוא משתמש בנתוני הדמיה ממערכת הכוכבים מדריך הלייזר של Keck II במצפה הכוכבים W. Keck במאונה קאה, שמניב רזולוציה חדה בלתי אפשרית עם טלסקופ אחר מבוסס קרקע. .
"לפני כן יכולנו להסתכל רק על אובייקטים ליד כוכב ייחוס בהיר, והגביל את השימוש באופטיקה אדפטיבית לאחוז קטן מהשמיים," אמר מרטיס. "עכשיו, אנו יכולים להשתמש באופטיקה אדפטיבית כדי להציג כמעט כל נקודה בשמיים."
מערכת כוכבי מדריך הלייזר משתמשת בקרן לייזר כדי לרגש אטומי נתרן במקום קטן באטמוספרה העליונה. "כוכב" מלאכותי זה משמש למדידת סערה אטמוספרית, שמוסרת אז על ידי המראות הניתנות לזיהוי מערכת האופטיקה האדפטית של הקק.
כשהמערכת מספקת רזולוציה ללא תחרות של 58 מיליארק השנייה, הצוות של קק ערך חמש תצפיות באינפרא אדום בין נובמבר 2004 ליולי 2005. מרצ'יס ועמיתיו קבעו כי צפיפותם של פטרוקלוס ובן לוויה, שהם בערך באותו גודל ומעגל סביבם מרכז המסה כל 4.3 יום במרחק של 680 ק"מ (423 מיילים), היה נמוך מאוד: 0.8 גרם לסנטימטר מעוקב, כשליש מזה של סלע ואור מספיק כדי לצוף במים. בהנחה של קומפוזיציה סלעית הדומה לזו של ירחי יופיטר קליסטו וגנימד, על מרכיבי המערכת להיות ארוזים בצורה רופפת ביותר - כחצי שטח ריק, מאפיין פנימי שאינו צפוי למערכת בינארית בגודל זהה, סיכמו החוקרים .
הצוות מציע הרכב סביר יותר של קרח מים עם שטח פתוח של 15 אחוזים בלבד, מה שהופך את האובייקטים הללו לדומים לשביטים ולחפצי חגורת קויפר קטנים, שנקבעו כי הם בעלי צפיפות פחותה ממים.
מרטיס חושד כי המערכת הבינארית נוצרה כאשר אסטרואיד גדול אחד נקרע על ידי הגרר הכבידתי של צדק.
"מערכת Patroclus מציגה מאפיינים דומים לאסטרואידים הבינאריים של כדור הארץ הקרוב, שעל פי ההערכה נוצרו במהלך מפגש עם כדור הארץ יבשתי על ידי פיצול גאות ושפל", אמר. "במקרה של אסטרואיד טרויאני, רק כאשר פורסמה לאחרונה עבודתם של משתפי הפעולה שלנו, נוכל להציע שהמפגש הזה היה עם יופיטר."
מכיוון שבאיליאדה של הומרוס, פטרוקלוס היה בן לווייתו של אכילס וגיבור מלחמת טרויאנים, אכילס היה שם מתאים לאחד משני האסטרואידים, שגודלם זהה. עם זאת, לאסטרואיד אחר כבר יש את השם אכילס, ולכן מרזיס ושותפיו הציעו למנות את החבר הקטן ביותר במערכת הבינארית מנוטיוס, על שם אביו של פטרוקלוס. הוועדה לשמות גוף קטן של האיחוד האסטרונומי הבינלאומי קיבלה את הדברים באופן מהותי. אסטרואיד המכונה מנוטיוס קוטרו כ- 112 ק"מ (70 מיילים) ואילו פטרוקולוס רוחב כ- 122 ק"מ.
בנוסף למרטיס, הצוות כלל את פרופסור האסטרונומיה אימקה דה פטר ואת עמיתו לדוקטורט, מייקל ה. וונג, מ- UC ברקלי; דניאל הרסטרופר, פסקל דסקאמפס, J ?? bf? R ?? bf? אני ברטייה ו fr ?? bf? D ?? bf? Ric vachier ממכון דה M? Bf? Canique C? Bf? Leste et de חישובים des ?? bf? ph ?? bf? m ?? bf? טרמפים (IMCCE); ואנטונין בוש, רנדל קמפבל, ג'ייסון צ'ין, מרקוס ואן דאם, סקוט הרטמן, אריק ג'והנסון, רוברט לאפון, דייוויד לה מיניגנט, פול סטומסקי, דאג סאמרס ופיטר וויזינוביץ 'ממצפה הכוכבים וו.
הפרויקט נתמך במענקים של הקרן הלאומית למדע דרך מרכז המדע והטכנולוגיה לאופטיקה אדפטיבית ומינהל האווירונאוטיקה והחלל הלאומי. מרבית הנתונים הושגו במצפה הכוכבים W. Keck, המופעל כשותפות מדעית בין המכון הטכנולוגי בקליפורניה, אוניברסיטת קליפורניה ונאס"א, עם תצפיות נוספות שהושגו במצפה ג'מיני המופעל על ידי איגוד האוניברסיטאות למחקר. באסטרונומיה בע"מ, במסגרת הסכם שיתופי פעולה עם ה- NSF מטעם השותפות מזל תאומים.
המקור המקורי: המהדורה החדשותית של UC Berkeley
