Астероид Клеопатра, вращающийся между орбитами Марса и Юпитера, напомнил ученым собачью кость. Плотность астероида позволила узнать, откуда взялись два его спутника.

В толще Главного пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера, вращается необычный объект – астероид Клеопатра (216 Kleopatra). Наблюдения американских и французских ученых показали, что астероид имеет нехарактерную для его размеров плотность и по форме похож на собачью кость.

В статье, опубликованной в февральском номере журнала Icarus, Фрэнк Мархис, ученый из университета в Беркли, и Паскаль Дэкам из Парижской обсерватории использовали старые радиометрические и новые оптические наблюдения, чтобы понять природу необычного астероида и двух его спутников. «Наши наблюдения за орбитами двух спутников Клеопатры показали, что этот огромный металлический астероид представляет собой груду булыжников, что оказалось для нас сюрпризом»,  — пояснил Мархис.

Рыхлая царица

Принято считать, что подобные крупные объекты (а длина Клеопатры больше расстояния от Москвы до Тулы) обычно представляют собой твердые глыбы. Клеопатра принадлежит к нескольким крупным астероидам Солнечной системы, которые, как выяснилось недавно, состоят из груды камней, удерживаемых лишь взаимным притяжением. Астероиды 87 Сильвия (280 км), 90 Антиопа (86 км), 121 Гермиона и ряд других были открыты еще в XIX веке, но лишь в последние пять лет Мархис и Дэкам сумели доказать, что они имеют пористую структуру. Какая часть астероидов в Солнечной системе имеет подобное строение, неизвестно. Ответ на этот вопрос принципиально важен для ученых, изучающих формирование планет. «Если бы большая часть астероидов в ранней Солнечной системе были такими, то ядра планет формировались бы более быстро», — пояснил Мархис.

Изображение астероида до и после обработки

Пористая структура Клеопатры позволила ученым объяснить происхождение двух ее спутников, обнаруженных в 2008 году при помощи телескопа имени Кека. По мнению астрономов, Клеопатра образовалась при слипании осколков двух астероидов, столкновение которых могло произойти в любой момент на протяжении последних 4,5 млрд лет – возраста Солнечной системы. По подсчетам ученых, примерно 100 миллионов лет назад в Клеопатру по касательной задел какой-то объект, и слегка раскрутил груду камней. В результате астероид вытянулся и медленно выбросил от себя нынешнюю самую дальнюю «луну». Позднее от Клеопатры отделился и второй спутник.

Вылитые близнецы

Клеопатра была открыта в 1880 году австрийским астрономом Иоганном Пализой. В последнее десятилетие радиолокация астероида показала, что он имеет гантелевидную форму. Однако оставалось неясным, объединены ли половинки «гантели» перемычкой или существуют отдельно друг от друга. Адаптивная оптика телескопа Кека позволила Мархису и Дэкаму точно установить, что Клеопатра – цельный объект. Детальный анализ орбит ее спутников, размер каждого из которых составляет порядка 8 км, позволил определить массу самого астероида — 1018 кг. На основании размера, формы и массы ученые высчитали плотность астероида – 3,6 грамма на кубический сантиметр. Комитет по номенклатуре малых тел Международного астрономического союза согласился с предложением Мархиса и назвал оба спутника Клеопатры в честь близнецов египетской царицы, рожденных от римского полководца Марка Антония: внешний спутник получил название Алексгелиос, а внутренний – Клеоселена.