这颗奇怪的骨状小行星可能孕育了两颗卫星

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天文学家获得了一些关于Kleopatra的有趣照片,这是一颗狗骨形状的小行星,环绕在火星和木星之间。这是一颗168英里长的小行星,由于形状奇特,被戏称为“狗骨”。最近的观测提供了关于该天体的形状、危险的自转以及其卫星可能是如何形成的新信息。

除了形状奇特之外,它还是两颗小卫星的所在地。Kleopatra沿着它的轴旋转得如此之快以至于它濒临崩溃。事实上,它的两颗卫星,阿列克谢·赫利俄斯和克罗瑟琳的存在,可能是由行星的高旋转速率所解释的。

在大约20年的时间里,我们已经了解了这个令人难以置信的宇宙特征,但科学家们现在正在获得我们所看到的详细图像。这有助于我们了解Kleopatra的形成,结果表明卫星是由骨头小行星的物质构成的。

SETI研究所和法国马赛天体物理实验室的天文学家Franck Marchis说:“Kleopatra在我们的太阳系中确实是一个独特的天体。”

“多亏了对奇怪的异常值的研究,科学取得了很大的进步。我认为Kleopatra就是其中之一,了解这个复杂的多颗小行星系统可以帮助我们更多地了解太阳系。”

天文学家在《天文学与天体物理学》杂志上发表的两篇研究文章中使用了埃及艳后的新照片,以实现对这颗小行星更精确的测量约束,开发了一个新的3D模型,并正确地定义了亚历克斯·太阳神和克利奥塞伦的轨道。

这项研究是通过SPHERE仪器进行观测的,该仪器与位于智利的欧洲南方天文台的甚大望远镜相连。因此,当埃及艳后在太空中坠落时,研究人员可以从多个角度拍摄照片。

根据计算,Kleopatra长约270公里(168英里),其中一个哑铃状的耳垂更大,由粗脖子连接。研究人员随后能够使用新声明的尺寸计算出Kleopatra的体积。

与此同时,AlexHelios和CleoSelene的轨道被另一个团队寻找。这一点很重要,因为轨道受到它们移动的引力场的限制,并且与系统的质量相关。

捷克查尔斯大学的天文学家Miroslav Brož解释说:“这个问题必须解决,因为如果卫星的轨道错误,一切都是错误的,包括Kleopatra的质量。”

通过新的观测和数学建模,该团队能够比以前更准确地确定卫星的轨道。对Kleopatra质量的计算进行了修订,结果进一步降低了2.97 x 1018 kg,大大低于先前的计算,从而导致体积为4.64 x 1018 kg。Marchis和他的同事利用Brož的研究确定了埃及艳后的密度。鉴于埃及艳后富含金属,这颗小行星的密度相对较低。

这讲述了克利奥帕特拉的形成。首先,低密度意味着小行星是一个松散悬挂的岩石碎片“碎石堆”。这种碎石堆是在一次大规模碰撞中,当物质被推离母体,并随着时间的推移逐渐重新组合时形成的。

这颗小行星以大约5.4小时的速度旋转。由于小行星的临界旋转,赤道的有效重力很小,该地区的物质可能会远离它。

如果这是正确的,它解释了阿列克谢赫利俄斯和克罗塞琳是如何形成的。如果物质从Kleopatra上被移走,它可能在轨道上聚集并形成了卫星,使它们成为小行星的孩子。

这两篇论文已发表在《天文学与天体物理学》杂志上。

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