Среда, 02.09.2026
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Кратер на Меркурии назвали в честь Джона Леннона
23.12.2013 00:07 Давность: 13 yrs
Категория: Малые тела
Количество просмотров: 9290

Загадочный астероид Клеопатра



Как образовался гигантский металлический астероид в форме собачьей косточки? Насколько устойчива его форма?


Владислава Ананьева

Клеопатра – один из крупных астероидов Главного пояса. Она вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите с большой полуосью 2.795 а.е., эксцентриситетом 0.249 и наклонением к эклиптике 13.1°, делая один оборот за 4.67 земных лет. Расстояние между Солнцем и Клеопатрой меняется от 2.10 а.е. в перигелии до 3.49 а.е. в афелии, так что для Земли этот астероид опасности не представляет.

Спектральные наблюдения Клеопатры говорят о подавляющей доле железа и никеля в ее составе, а радарные наблюдения – о высокой проводимости ее вещества. Клеопатра – гигантский металлический астероид, который в будущем, возможно, послужит людям источником ценного сырья при освоении Солнечной системы.

В 2008 году у Клеопатры обнаружили два небольших спутника. Внутренний, размерами около 7 км, получил имя Клеоселена, а внешний, диаметром около 9 км – Алексгелиос. Клеоселена удалена от Клеопатры на 454 ± 6 км, а Алексгелиос – на 678 ± 13 км. Наблюдение за спутниками позволило определить массу Клеопатры – она составила 4.64 1018 кг.

Самым необычным в этом астероиде является его форма. Несмотря на сравнительно крупные размеры, форма Клеопатры оказывается резко несферичной. По данным радарных наблюдений фигура Клеопатры напоминает собачью косточку, а размеры (по трем осям) оцениваются в 217х94х81 км (с точностью ~25%). Кроме того, астероид быстро вращается – один оборот вокруг своей оси он делает всего за 5.385 часа.

Как могло образоваться столь необычное небесное тело?

Форма астероида Клеопатра по данным радарных наблюдений.

17 декабря 2013 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная анализу устойчивости вещества на поверхности Клеопатры и расчету возможных напряжений в ее теле. 

Промоделировав движение пробного тела пренебрежимо малой массы на поверхности астероида в различных его точках, авторы статьи нашли, что при настоящем периоде вращения (5.385 часов) в любой точке поверхности астероида силы притяжения превышают центробежную силу, и только при периоде 2.85 часа некоторые пробные частицы начинают отрываться от поверхности. Таким образом, заключают они, срыв отдельных частиц с поверхности не может объяснить образование спутников Клеопатры.

Проекции астероида Клеопатра на плоскости (x, y) – вверху, и (x,z) – внизу.

Также авторы провели расчет напряжений в теле Клеопатры, считая ее не монолитным телом, а совокупностью частиц с заметными силами трения между ними. Как оказалось, максимальные силы растяжения действуют в «шее» (перемычке) астероида, и требуется значительное трение между частицами, чтобы Клеопатра могла сохранять свою настоящую форму.

Средняя плотность Клеопатры оценивается в ~3.5 г/куб.см. Это соответствует энстатиту (силикату магния) вообще без пор или металлу (сплаву железа и никеля) с пористостью меньше 60% (для сравнения, пористость лунного реголита составляет 33-55%). Угол внутреннего трения между частицами, слагающими Клеопатру, авторы статьи оценили в 32°. Они отмечают, что «шея» (перемычка) астероида играет важную роль в сохранении его формы, и что Клеопатру нельзя представлять как контактную пару астероидов, не воздействующих друг на друга.

Происхождение Клеопатры и ее странная форма пока остаются не объясненными. 

Источники: http://arxiv.org/pdf/1312.4976.pdf
http://www.minorplanetcenter.net/db_search/show_object?object_id=216
http://www.johnstonsarchive.net/astro/astmoons/am-00216.html


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Межгалактическая среда

Межгалактическое пространство заполнено газом. Его средняя плотность не превышает одного атома на кубический дециметр, однако общая масса межгалактического газа, возможно, превышает массу содержащуюся во всех звездах... [далее]

Rambler's Top100