Astronomer har tagit några intressanta bilder av Cleopatra, en hundbensformad asteroid som cirkulerar mellan Mars och Jupiter. Det är en 168 mil lång asteroid med smeknamnet “hundbenet” på grund av dess konstiga form. De senaste observationerna ger ny information om föremålets form, dess farliga snurr och hur dess månar sannolikt bildas.
Förutom sin märkliga form rymmer den två små månar. Cleopatra snurrar så fort längs sin axel att hon är på väg att kollapsa. I själva verket kan närvaron av dess två månar, AlexHelios och CleoSelene, förklaras av planetens höga rotationshastighet.
I ungefär två decennier har vi känt till denna otroliga kosmiska egenskap, men forskare får nu de detaljerade bilderna vi har sett. Detta hjälper oss att förstå bildandet av Kleopatra och resultaten visar att månarna var gjorda av material från en benasteroid.
“Kleopatra är verkligen en unik kropp i vårt solsystem”, säger astronomen Franck Marchis från SETI Institute och Laboratoire d’Astrophysique de Marseille i Frankrike.
“Vetenskapen går framåt mycket tack vare studiet av konstiga extremvärden. Jag tror att Kleopatra är en av dem, och att förstå detta komplexa multiasteroidsystem kan hjälpa oss att lära oss mer om vårt solsystem.”
Astronomer använde nya foton av Cleopatra i två studier publicerade i Astronomy & Astrophysics för att uppnå en mer exakt uppsättning mätbegränsningar för asteroiden, utveckla en ny 3D-modell och korrekt definiera banorna för Alex Helios och CleoSelen.
Forskningen utfördes med observationer från SPHERE-instrumentet, kopplat till Very Large Telescope vid European Southern Observatory i Chile. Som ett resultat kunde forskare få fotografier från flera vinklar när Cleopatra rasade genom rymden.
Enligt beräkningar är Kleopatra cirka 270 kilometer (168 miles) lång, med en av sina största hantellober, förenad med en tjock hals. Forskarna kunde sedan beräkna Kleopatras volym med hjälp av de nyinrättade dimensionerna.
Under tiden söktes AlexHelios och CleoSelenes banor av ett andra team. Detta är viktigt eftersom banorna är begränsade av gravitationsfältet där de rör sig och är korrelerade med systemets massor.
“Detta måste lösas för om månarnas banor var fel, var allt fel, inklusive Kleopatras massa”, förklarade astronomen Miroslav Brož vid Charles University i Tjeckien.
Teamet kunde definiera månarnas banor mer exakt än tidigare genom nya observationer i kombination med matematiska modeller. Kleopatras massaberäkning reviderades, vilket resulterade i ytterligare 2,97 x 1018 kg betydligt lägre än tidigare beräkningar, vilket resulterade i en volym på 4,64 x 1018 kg. Marchis och hans kollegor bestämde Cleopatras densitet med hjälp av Brožs forskning. Asteroidens täthet var relativt låg, med tanke på att Cleopatra var rik på metaller.
Detta talar för utbildningen av Kleopatra. För det första betyder den låga densiteten att asteroiden är en “bråtehög” av löst hängande stenbitar. Dessa skräphögar bildas när material separeras från huvudkroppen under en massiv kollision och gradvis återmonteras med tiden.
Asteroiden roterar med en snabbare hastighet på cirka 5,4 timmar. På grund av asteroidens kritiska spinn är den effektiva gravitationen vid ekvatorn minimal och materialet i denna region kan stiga.
Om detta är giltigt förklarar det hur AlexHelios och CleoSelene bildades. Om material tas bort från Kleopatra kan det ha samlats i omloppsbana och bildat månarna, vilket gör dem till asteroidens barn.
De två artiklarna har publicerats i Astronomy & Astrophysics.
