Изучив загадочный астероид Гектор и его луну, астрономы выдвинули гипотезу  о том, что Гектор мигрировал на орбиту Юпитера из пояса Койпера.

«Астероид (624) Гектор − космическое тело очень странной формы и, к тому же, самый большой из известных троянских астероидов в Солнечной системе. Его двойная форма делает его похожим на гигантскую собачью кость или на огромный арахис. К тому же он имеет свою собственную луну (которая пока остаётся безымянной). Теперь астрономам удалось изучить причудливую орбиту этого астероида, которая, скорее всего, оставалась удивительно стабильной в течение миллиардов лет.

(624) Гектор – космический объект шириной 250 километров − был обнаружен в 1907 году немецким астрономом Августом Копффом, а существование его 12-километровой луны было выявлено только в 2006 году командой астрономов из института SETI, которую возглавил Франк Марчис (Franck Marchis).

 

Троянские астероиды представляют собой особый подкласс астероидов. Они гравитационно связаны с Юпитером и вращаются вокруг Солнца с тем же периодом, занимая две области на 60 градусов впереди и на 60 градусов позади газового гиганта. Из всех «троянцев» только (624) Гектор может похвастаться своей собственной луной.

Технически наблюдать за троянскими астероидами достаточно сложно: они находятся очень далеко и отражают мало света, так что увидеть их можно лишь с помощью самых мощных обсерваторий мира. Собственно, поэтому потребовалось так много времени, чтобы определить орбиту луны астероида.

«Спутник можно разглядеть лишь с помощью телескопов, подобных тем, что работают в обсерватории Кека, но время таких мощных аппаратов высоко ценится и они не всегда доступны», пишет Марчис в пресс-релизе.

Обсерватория Кека расположена на вершине горы Мауна-Кеа, Гавайи, и состоит из двух телескопов. В данном исследовании использовался телескоп Keck II, оснащённый системой адаптивной оптики. Он может направлять мощный лазерный луч высоко в атмосферу, создавая таким образом искусственную звезду, видимую оптикой телескопа. Движение такой направляющей звезды показывает турбулентность в верхних слоях атмосферы и помогает изучать далёкие космические объекты, которые невозможно разглядеть с помощью обычных космических телескопов.

 

 

Определить орбиту спутника Гектора было очень сложно. Она оказалась настолько необычной, что учёным пришлось разработать новый комплексный алгоритм, чтобы понять её устойчивость во времени.

Как оказалось, луна совершает оборот вокруг астероида каждые три дня на расстоянии в 600 километров. Орбита представляет собой эллипс, наклонённый на 45 градусов к экватору Гектора.

«Орбита спутника имеет форму эллипса и наклон по отношению к центру Гектора, который очень отличается от других астероидов со спутниками, виденных нами в главном поясе, – рассказывает соавтор работы Матийя Кук (Matija Cuk). – Тем не менее, мы сделали компьютерное моделирование, которое учитывает и вращение, и необычную форму астероида, и вращение этой системы вокруг Солнца, и пришли к выводу, что орбита его луны, похоже, остаётся стабильной уже на протяжении миллиардов лет».

С помощью этих наблюдений исследователи смогли построить теорию происхождения Гектора и попытались объяснить, почему он имеет такую странную двойную форму и вообще обладает луной.

С помощью фотометрических наблюдений, проводившихся с 1957 года, учёным удалось уточнить форму астероида. Они считают, что система появилась после столкновения двух астероидов, произошедшего на достаточно небольшой скорости. Два космических тела слились вместе, а луна сформировалась из материала, выброшенного при этом соударении.

Кроме того, Гектор, скорее всего, мигрировал на орбиту Юпитера из пояса Койпера − области с ледяными каменными телами, вращавшимися вокруг Солнца близ орбиты Плутона.

Вероятнее всего, Гектор создан из смеси камня и льда, как и многие другие объекты пояса Койпера. А перемещение астероида, судя по всему, связано с масштабными «перестановками», которые произошли во время миграций планет-гигантов.

Научная статья команды Марчиса была опубликована в издании Astrophysical Journal Letters

 

 

 

В научно-фантастической литературе давно упоминаются точки Лагранжа. Разные авторы будто соревнуются в придумывании для них наиболее интересного применения. Чем же так привлекают эти странные точки писателей-фантастов, и почему мы тут упомянули их ? А потому, что именно в окрестностях этих точек находятся астероиды, о которых мы разговаривали.

Точки Лагранжа (также известные как точки либрации или L-точки) – это такие точки в системе из двух массивных тел, в которых на третье тело с пренебрежимо малой массой не действуют никакие другие силы, кроме гравитационных сил со стороны этих двух массивных тел. Оно может оставаться неподвижным относительно этих тел. К такому решению задачи о трёх телах (имеющих круговые орбиты), одно из которых по массе значительно меньше остальных, в 1772 году пришёл Жозеф Луи Лагранж. В честь этого математика и были названы точки, которых в данном решении может быть пять. Поэтому точки Лагранжа обозначают заглавной латинской буквой L с числовым индексом от 1 до 5.

Нас интересуют точки L4 и L5. Если масса одного из массивных тел много меньше массы другого, точки L4 и L5 расположены на орбите менее массивного тела, на 60° впереди и позади него. Эти точки и называют треугольными или троянскими. Проще говоря, любой астероид, попавший в «троянскую область» (где гравитационные силы, действующие на малое тело, уравновешиваются центробежной силой), уже не мог из нее вырваться. Наиболее известны астероиды в окрестностях точек Лагранжа в системе Солнце-Юпитер. Первым из троянских астероидов в 1906 году немецким астрономом Максом Вольфом был открыт Ахиллес, что и стало причиной присвоения всем открытым впоследствии астероидам имен героев Илиады.

По сложившейся традиции астероиды вокруг точки L4 называют именами греческих героев, а вокруг точки L5 – именами защитников Трои. Гектор и Патрокл оказались «не на своих местах», поскольку эта традиция сложилась позже. «Ахейский лагерь»: Ахиллес, Гектор, Нестор, Агамнемон, Одиссей, Аякс, Антилох, Диомед, Менелай и др. опережают Юпитер на 60°. «Троянский лагерь»: Патрокл, Приам, Эней, Антиф, Троил и др. – отстают на 60°. Современная система называния астероидов не нравится многим учёным. Традиции в названиях соблюдаются всё реже. Но даже с традиционными «троянцами» возникает проблема. Астероидов открыто более сотни, их всё ещё продолжают открывать. Поэтому астрономы вынуждены отыскивать в Илиаде всё новых персонажей, хотя бы раз упомянутых Гомером.

Сейчас учёные работают над открытием «троянцев», сопровождающих и Нептун. Недавно обнаруженные астероиды Нептуна признаны четвертой (но последней ли?) устойчивой группой астероидов в Солнечной системе. Тремя другими группами являются пояс Койпера, расположенный за орбитой Нептуна, «троянцы» Юпитера и главный пояс астероидов между Марсом и Юпитером.