Совершенно Новый Мир На Краю Солнечной Системы

С моей точки зрения, нет смысла выхватывать из толпы один или несколько объектов и называть их каким-то особым именем, а не частью этой толпы.
— Майк Браун, также известный как «Убийца Плутона».
В нашей Солнечной системе доминируют четыре каменистые планеты во внутренней части и четыре газовых гиганта во внешней части.
Но за пределами Нептуна тысячи ледяных и каменистых миров, включая Плутон, бывшую девятую планету, образуют огромное широкое кольцо, известное как пояс Койпера .

Его история началась с нескольких ледяных миров, но потом выяснилось, что в этом месте очень плотное движение – с 1992 года.
сотни миров .

И хотя некоторые из этих объектов представляют собой сферы, такие же большие и круглые, как Плутон, большинству просто не хватает гравитации, чтобы принять такую форму.
Конечно, бывают забавные исключения.
Например, карликовая планета Хаумеа , который имеет достаточную гравитацию, чтобы принять сферическую форму, но вращается так быстро, что вытягивается в эллипсоид!

Один из способов изучения другого мира, даже если он занимает не более одного пикселя на изображении камеры, — наблюдать, как меняется его кривая блеска.
Представьте себе нашу Луну.

Неважно, как далеко вы находитесь от Луны, если вы можете ее каким-то образом увидеть, вы можете измерить количество света, который она отражает. А если Луна вращается так, что вы видите ее с разных точек зрения и под разными углами, вы можете обнаружить, что количество видимого света со временем меняется.
Оно меняется с частотой, в зависимости от того, на какую часть Луны вы смотрите.
А как насчет Хаумеа, зубчатого эллипсоида? Давайте изучим его кривую блеска.

Кривая показывает, что не только одна сторона ярче другой (левая ярче правой), но и то, что мы видим планету под разными углами (поэтому на кривой есть яркие пики и глубокие впадины).
Мы также можем заключить, что темная сторона также более красная, поскольку она излучает больше красного света, чем белого.
На основе этих данных та же команда создала видео, которое показывает, как будет выглядеть эта карликовая планета.
Хаумеа — не единственный неровный объект. Не так далеко от нашей планеты можно найти известные астероиды в широком диапазоне масс.
В 1989 году мы изучали один из астероидов на радаре высокого разрешения.
4769 Касталия , и сделанные открытия нас очень удивили.

Мы нашли новый класс астероидов, известный сегодня как тесная двоичная система .
Такие астероиды состоят из двух небольших объектов, массы которых недостаточно для придания им сферической формы, соприкасающихся друг с другом! С тех пор было обнаружено множество других подобных объектов, в том числе самый крупный из троянских астероидов Юпитера (расположенных вблизи точек Лагранжа, на 60 градусов впереди и позади Юпитера): 624 Гектор .

Вы, конечно, имеете право усомниться в реалистичности картины, изображенной художником.
Но мы не только открыли множество таких тесных двойных систем, но и побывали в одной из них! Знакомство со знаменитым астероидом 25143 Итокава .

Считается, что Итокава представляла собой плотную двойную систему из двух груд щебня, а теперь ее половинки под действием объединенной силы тяжести начали сливаться воедино и придали ей неправильную форму, напоминающую картофелину.
Такое поведение астероидов не является обычным явлением, но оно имеет место.
Но до недавнего времени мы еще не обнаруживали подобных объектов в поясе Койпера.
У нас не было данных или необходимого разрешения.

Но в 2011 году Европейский конгресс Общества планетарных наук Педро Ласерда опубликовал кривую блеска далекого объекта пояса Койпера 2001QG298. Какую форму должен иметь объект, чтобы образовать такую странную кривую? По словам Ласерды:
Представьте, что вы склеили два яйца по верхушкам — примерно такую форму будет иметь 2001QG298. Это немного похоже на песочные часы.
Объект находится так далеко, что мы не можем увидеть его форму.
Но ее колебания яркости, ее кривая блеска обнажают ее странную форму при вращении.
Иногда объект становится тусклее, потому что одна его часть скрыта за другой, поэтому солнечный свет отражается от меньшей поверхности.
Когда скрытая часть появляется снова, можно увидеть всю форму песочных часов.
Площадь отражения увеличивается, и объект становится ярче.

Другими словами, это тесная двойная система, вращающаяся таким образом, что ее половинки периодически исчезают из нашего поля зрения.

Вы, конечно, заметили, что кривая блеска 2004 года существенно отличается от кривой 2011 года.
Почему? Помните, что, как и все объекты Солнечной системы, KBO 2001QG298 вращается вокруг Солнца! И в процессе вращения нам становятся видны разные его части, а значит и разное количество света в целом!

А поскольку нам известен очень небольшой процент объектов пояса Койпера, возможно, такая форма для них не редкость.
От пресс-релиз :
Самым важным следствием открытия была возможность того, что эта форма двойных объектов пояса Койпера может быть очень распространена.
Когда Шеппард и Джуитт обнаружили 2001QG298 среди 34 объектов пояса Койпера в 2004 году, они знали, что им повезло увидеть его двойную сущность.
Если бы она не была обращена к нам во время их наблюдений, они бы не обнаружили сильных колебаний кривой блеска.
По их оценкам, около 10% объектов пояса Койпера представляют собой тесные двойные системы, если их наклоны распределены случайным образом.
Но Ласерда считает, что их наклоны могут быть не случайными и что таких объектов может быть гораздо больше.
«Для нас было неожиданностью, что 2001QG298 наклонена на 90 градусов, но мы не впервые наблюдаем такой наклон в тесной двойной системе», — говорит он.
«Есть еще один известный двойной объект, большой троянский астероид 624 Гектор, также наклоненный почти на 90 градусов».
Если тесные двойные системы сильно наклонены, шансы обнаружить их переменные кривые блеска уменьшаются — сделать это можно только дважды за всю их орбиту.
Обнаружение такого объекта в небольшом наборе намекает на то, что могут существовать более тесные двойные системы, чем первоначально предполагали Шеппард и Джуитт. Ласерда предполагает, что примерно 25% объектов пояса Койпера представляют собой тесные двойные системы.

По двум сериям наблюдений Ласерда воссоздал внешний вид этого объекта с нашей точки зрения и даже снял на видео, как он вращается вокруг своего центра и вращается вокруг Солнца! Так что, хотя это первая тесная двойная система, обнаруженная нами в поясе Койпера, она определенно не будет последней!