Спутник астероида

Спутник астероида — астероид, естественный спутник, обращающийся по орбите вокруг другого астероида. Спутник и астероид представляют собой систему, поддерживающуюся гравитацией обоих объектов. Астероидную систему, в которой размеры спутника сопоставимы c размером астероида, называют двойным астероидом. Также известны системы из трёх компонентов (например, крупный астероид (87) Сильвия, астероид-аполлон (136617) 1994 CC, крупный транснептуновый объект (47171) 1999 TC₃₆ и т. д.).

История исследований

До конца XIX века астероиды представлялись учёным как одиночные тела. Но в начале XX века, с улучшением наблюдательной аппаратуры, появились предположения о существовании двойственности астероидов. Были проведены первые исследования, в частности, детально был изучен астероид (433) Эрос. Однако таких исследований было немного, и они противоречили общепринятым взглядам.

Первые попытки выявить спутники у астероидов, с помощью измерений ослабления блеска звёзд при покрытии их астероидами, были проведены для объектов (6) Геба (1977 год) и (532) Геркулина (1978 год). В ходе исследований было предположено наличие спутников у указанных объектов, однако эти данные не были подтверждены. Позже чешский астроном Петр Правец (1991 год) и немецкий Г. Хан (1994 год) обратили внимание на переменный блеск двух небольших астероидов, пролетавших вблизи Земли, который мог указывать на их двойственность. Эти наблюдения повторить не удалось.

Первый подтверждённый спутник астероида был открыт в 1993 году автоматической межпланетной станцией «Галилео». Он был обнаружен у астероида (243) Ида, во время пролёта АМС вблизи объекта. Спутник назвали Дактиль. Вторым открытым спутником в 1998 году стал Маленький Принц, спутник астероида (45) Евгения. В 2002 году был открыт спутник у транснептунового объекта 1998 WW₃₁.

Методы исследований

Открытие спутников позволяет лучше изучить астероиды, поскольку знание спутниковых орбит имеет большое значение для получения фундаментальных физических параметров двойной системы, таких как масса, и проливает свет на её возможное формирование и эволюцию. Поэтому учёные ищут различные методы исследований астероидов, направленные на поиск у них спутников. Вот некоторые из них:

• оптический — прямые оптические наблюдения с помощью космических и наземных телескопов с адаптивной оптикой;
• радиолокационный — c помощью космических и наземных радиотелескопов;
• фотометрический — измерение уменьшения блеска звезды при её покрытии астероидом;
• исследования с помощью АМС.

Оптический метод является самым очевидным, однако имеет ряд недостатков, наиболее важным из которых является сложность регистрации слабого объекта рядом с более ярким и необходимость проводить наблюдения с высоким угловым разрешением. Поэтому оптические наблюдения позволяют выявлять небольшое количество спутников, имеющих достаточно крупные размеры относительно астероида, и находящихся на значительном расстоянии от него.

Радиолокационный метод позволяет довольно точно измерить форму объекта (с точностью до 10 метров на крупнейших радиотелескопах), с помощью измерения времени запаздывания отражённого сигнала. Недостаток радиолокационного метода заключается в малом радиусе действия. С увеличением расстояния до исследуемого объекта точность данных существенно снижается.

Метод фотометрических наблюдений покрытий звёзд астероидами использует измерения уменьшения блеска покрываемой звезды. Суть метода состоит в наблюдении за звездой из зоны, находящейся вне расчётной полосы покрытия астероидом. Преимущество заключается в том, что такие наблюдения можно проводить с помощью любительских астрономических приборов. Недостаток — спутник астероида должен покрывать зону наблюдателя в момент исследования.

Исследования с помощью АМС являются наиболее точными, так как позволяют использовать имеющуюся на станции аппаратуру с близкого расстояния.

Происхождение

Происхождение спутников астероидов в настоящее время однозначно не определено. Существуют разные теории. Одна из широко признанных гласит, что спутники могут быть остаточным продуктом столкновения астероида с иным объектом. Другие пары могли образоваться захватом малого объекта более крупным. Формирование в результате столкновения сдерживается моментом импульса компонентов. Двойные астероидные системы с небольшим расстоянием между компонентами вполне соответствуют этой теории. Однако она вряд ли подходит для удаленных компонентов.

Согласно другой гипотезе, спутники у астероидов сформировались на начальной стадии эволюции Солнечной системы.

Предполагается, что многие астероиды состоят из нескольких каменных глыб, слабо связанных гравитацией и покрытых слоем реголита, поэтому небольшое внешнее воздействие может приводить к разрыву такой системы и образованию сателлитов на небольшом расстоянии.

Общие характеристики

Приливные воздействия астероида на спутник оказывают влияние на параметры его орбиты, и выравнивают оси вращения обоих объектов с осью главного момента инерции. Сам спутник со временем принимает несколько вытянутую форму под влиянием гравитационного поля астероида. Если период вращения главного тела меньше периода обращения спутника вокруг него (что является типичным для Солнечной системы), то со временем спутник отдаляется, а период вращения главного тела — замедляется.

Двойные астероиды обращаются по эллиптическим орбитам вокруг общего центра масс.

Некоторые астероиды со спутниками

Главное тело	Тип орбиты	Диаметр главного тела (км) (размеры)	Спутник	Диаметр спутника (км) (размеры)	Расстояние между объектами (км)
(22) Каллиопа	главное кольцо	181,0 ± 4,6 (231,4×175,3×146,1)	Линус	38 ± 6	1 065 ± 8
(45) Евгения		214,6 ± 4,2 (305×220×145)	Маленький Принц	12,7 ± 0,8	1 184 ± 12</tr>	S/2004 (45) 1	6?	700?
			(87) Сильвия	286 (384×264×232)	Рем (Сильвия II)	7 ± 2	706 ± 5</tr>	Ромул (Сильвия I)	18 ± 4	1 356 ± 5
(90) Антиопа		87,8 ± 1,0 (93,0×87,0×83,6)			S/2000 (90) 1	83,8 ± 1,0 (89,4×82,8×79,6)	171 ± 1
(93) Минерва		141,55	Эгида (Минерва I)	4	630</tr>	Горгонейон (Минерва II)	3	380
			(121) Гермиона	209,0 ± 4,7 (230×120×120)	S/2002 (121) 1	18	794,7 ± 2,1
(216) Клеопатра		124 (217×94×81)	Алексгелиос (Клеопатра I)	5	775</tr>	Клеоселена (Клеопатра II)	3	380
			(243) Ида	(59,8×25,4×18,6)	Дактиль	(1,6 × 1,4 × 1,2)	108
(283) Эмма		148,1 ± 4,6	S/2003 (283) 1	12	596 ± 3
(617) Патрокл		троянцы	121,8 ± 3,2	Менетий	112,6 ± 3,2	680 ± 40
(702) Алауда		главное кольцо	194,73	Пичи-унем	5,5	900
(762) Пулкова		главное кольцо	137,1 ± 3,2	S/2000 (762) 1	20	810
(136617) 1994 CC		Аполлоны	0,7	(136617) 1994 CC I	≈0,05	</tr>	(136617) 1994 CC II	≈0,05
	Транснептуновые объекты
(42355) Тифон	объект РД	134	Ехидна	78	1 300?
(47171) 1999 TC36	плутино	350—470	S/2001 (47171) 1	142 ±23	7 640 ± 460
(50000) Квавар	кьюбивано	<1100	Вейвот	74	14 500
(58534) Логос	кьюбивано	80	Зоя	66	8 010 ± 80
(65489) Кето	объект РД	172 ± 18	Форкий	134 ± 14	1 841 ± 48
(66652) Борасизи	кьюбивано	166	Пабу	137	4 660 ± 170
(79360) Сила-Нунам: Сила	кьюбивано	305	(79360) Сила-Нунам: Нунам	292	2300
(82075) 2000 YW134	объект РД	431	S/2005 (82075) 1	237	1900
(88611) Таронхайавагон	кьюбивано	176 ± 20	Тавискарон	122 ± 14	27 300 ± 343
(90482) Орк	плутино	946	Вант	262 ± 170	8 700
(120347) Салация	кьюбивано	548	Актея	190	3 500?
(139775) 2001 QG298	плутино	(260×205×185)	S/2002 (139775) 1	(265×160×150)	400
(148780) Альчера	кьюбивано	340?	S/2007 (148780) 1	246?	5 800?
1998 WW31	кьюбивано	133 ± 15	S/2000 (1998 WW31) 1	110 ± 12	22 300 ± 800
(174567) Варда	кьюбивано	732?	Ильмарэ	376?	4 200
(385446) Манвэ	кьюбивано	160	Торондор	92	6 674
(341520) Мор-Сомн: Мор	плутино	102	(341520) Мор-Сомн: Сомн	97	21 040

Ссылки

• [astro.berkeley.edu/~fmarchis/Science/Asteroids/ Orbits of Binary Asteroids with Adaptive Optics]  (англ.)
• Wm. Robert Johnston. [www.johnstonsarchive.net/astro/asteroidmoons.html Asteroids with Satellites] (англ.). Johnston's Archive (18 May 2013). Проверено 25 мая 2013. [www.webcitation.org/6GsB1op7i Архивировано из первоисточника 25 мая 2013].
• Wm. Robert Johnston. [www.johnstonsarchive.net/astro/asteroidmoonsq.html Other Reports of Asteroid/TNO Companions] (англ.). Johnston's Archive (17 February 2013). Проверено 25 мая 2013. [www.webcitation.org/6GsB2UrVE Архивировано из первоисточника 25 мая 2013].
• [asteroids.chat.ru Asteroids.chat.ru]

Отрывок, характеризующий Спутник астероида

Через несколько минут из парадных дверей поспешно вышел офицер, приказал что то, и драгуны вытянулись. Толпа от балкона жадно подвинулась к крыльцу. Выйдя гневно быстрыми шагами на крыльцо, Растопчин поспешно оглянулся вокруг себя, как бы отыскивая кого то.
– Где он? – сказал граф, и в ту же минуту, как он сказал это, он увидал из за угла дома выходившего между, двух драгун молодого человека с длинной тонкой шеей, с до половины выбритой и заросшей головой. Молодой человек этот был одет в когда то щегольской, крытый синим сукном, потертый лисий тулупчик и в грязные посконные арестантские шаровары, засунутые в нечищеные, стоптанные тонкие сапоги. На тонких, слабых ногах тяжело висели кандалы, затруднявшие нерешительную походку молодого человека.
– А ! – сказал Растопчин, поспешно отворачивая свой взгляд от молодого человека в лисьем тулупчике и указывая на нижнюю ступеньку крыльца. – Поставьте его сюда! – Молодой человек, брянча кандалами, тяжело переступил на указываемую ступеньку, придержав пальцем нажимавший воротник тулупчика, повернул два раза длинной шеей и, вздохнув, покорным жестом сложил перед животом тонкие, нерабочие руки.
Несколько секунд, пока молодой человек устанавливался на ступеньке, продолжалось молчание. Только в задних рядах сдавливающихся к одному месту людей слышались кряхтенье, стоны, толчки и топот переставляемых ног.
Растопчин, ожидая того, чтобы он остановился на указанном месте, хмурясь потирал рукою лицо.
– Ребята! – сказал Растопчин металлически звонким голосом, – этот человек, Верещагин – тот самый мерзавец, от которого погибла Москва.
Молодой человек в лисьем тулупчике стоял в покорной позе, сложив кисти рук вместе перед животом и немного согнувшись. Исхудалое, с безнадежным выражением, изуродованное бритою головой молодое лицо его было опущено вниз. При первых словах графа он медленно поднял голову и поглядел снизу на графа, как бы желая что то сказать ему или хоть встретить его взгляд. Но Растопчин не смотрел на него. На длинной тонкой шее молодого человека, как веревка, напружилась и посинела жила за ухом, и вдруг покраснело лицо.
Все глаза были устремлены на него. Он посмотрел на толпу, и, как бы обнадеженный тем выражением, которое он прочел на лицах людей, он печально и робко улыбнулся и, опять опустив голову, поправился ногами на ступеньке.
– Он изменил своему царю и отечеству, он передался Бонапарту, он один из всех русских осрамил имя русского, и от него погибает Москва, – говорил Растопчин ровным, резким голосом; но вдруг быстро взглянул вниз на Верещагина, продолжавшего стоять в той же покорной позе. Как будто взгляд этот взорвал его, он, подняв руку, закричал почти, обращаясь к народу: – Своим судом расправляйтесь с ним! отдаю его вам!
Народ молчал и только все теснее и теснее нажимал друг на друга. Держать друг друга, дышать в этой зараженной духоте, не иметь силы пошевелиться и ждать чего то неизвестного, непонятного и страшного становилось невыносимо. Люди, стоявшие в передних рядах, видевшие и слышавшие все то, что происходило перед ними, все с испуганно широко раскрытыми глазами и разинутыми ртами, напрягая все свои силы, удерживали на своих спинах напор задних.
– Бей его!.. Пускай погибнет изменник и не срамит имя русского! – закричал Растопчин. – Руби! Я приказываю! – Услыхав не слова, но гневные звуки голоса Растопчина, толпа застонала и надвинулась, но опять остановилась.
– Граф!.. – проговорил среди опять наступившей минутной тишины робкий и вместе театральный голос Верещагина. – Граф, один бог над нами… – сказал Верещагин, подняв голову, и опять налилась кровью толстая жила на его тонкой шее, и краска быстро выступила и сбежала с его лица. Он не договорил того, что хотел сказать.
– Руби его! Я приказываю!.. – прокричал Растопчин, вдруг побледнев так же, как Верещагин.
– Сабли вон! – крикнул офицер драгунам, сам вынимая саблю.
Другая еще сильнейшая волна взмыла по народу, и, добежав до передних рядов, волна эта сдвинула переднии, шатая, поднесла к самым ступеням крыльца. Высокий малый, с окаменелым выражением лица и с остановившейся поднятой рукой, стоял рядом с Верещагиным.
– Руби! – прошептал почти офицер драгунам, и один из солдат вдруг с исказившимся злобой лицом ударил Верещагина тупым палашом по голове.
«А!» – коротко и удивленно вскрикнул Верещагин, испуганно оглядываясь и как будто не понимая, зачем это было с ним сделано. Такой же стон удивления и ужаса пробежал по толпе.
«О господи!» – послышалось чье то печальное восклицание.
Но вслед за восклицанием удивления, вырвавшимся У Верещагина, он жалобно вскрикнул от боли, и этот крик погубил его. Та натянутая до высшей степени преграда человеческого чувства, которая держала еще толпу, прорвалось мгновенно. Преступление было начато, необходимо было довершить его. Жалобный стон упрека был заглушен грозным и гневным ревом толпы. Как последний седьмой вал, разбивающий корабли, взмыла из задних рядов эта последняя неудержимая волна, донеслась до передних, сбила их и поглотила все. Ударивший драгун хотел повторить свой удар. Верещагин с криком ужаса, заслонясь руками, бросился к народу. Высокий малый, на которого он наткнулся, вцепился руками в тонкую шею Верещагина и с диким криком, с ним вместе, упал под ноги навалившегося ревущего народа.
Одни били и рвали Верещагина, другие высокого малого. И крики задавленных людей и тех, которые старались спасти высокого малого, только возбуждали ярость толпы. Долго драгуны не могли освободить окровавленного, до полусмерти избитого фабричного. И долго, несмотря на всю горячечную поспешность, с которою толпа старалась довершить раз начатое дело, те люди, которые били, душили и рвали Верещагина, не могли убить его; но толпа давила их со всех сторон, с ними в середине, как одна масса, колыхалась из стороны в сторону и не давала им возможности ни добить, ни бросить его.
«Топором то бей, что ли?.. задавили… Изменщик, Христа продал!.. жив… живущ… по делам вору мука. Запором то!.. Али жив?»
Только когда уже перестала бороться жертва и вскрики ее заменились равномерным протяжным хрипеньем, толпа стала торопливо перемещаться около лежащего, окровавленного трупа. Каждый подходил, взглядывал на то, что было сделано, и с ужасом, упреком и удивлением теснился назад.
«О господи, народ то что зверь, где же живому быть!» – слышалось в толпе. – И малый то молодой… должно, из купцов, то то народ!.. сказывают, не тот… как же не тот… О господи… Другого избили, говорят, чуть жив… Эх, народ… Кто греха не боится… – говорили теперь те же люди, с болезненно жалостным выражением глядя на мертвое тело с посиневшим, измазанным кровью и пылью лицом и с разрубленной длинной тонкой шеей.
Полицейский старательный чиновник, найдя неприличным присутствие трупа на дворе его сиятельства, приказал драгунам вытащить тело на улицу. Два драгуна взялись за изуродованные ноги и поволокли тело. Окровавленная, измазанная в пыли, мертвая бритая голова на длинной шее, подворачиваясь, волочилась по земле. Народ жался прочь от трупа.
В то время как Верещагин упал и толпа с диким ревом стеснилась и заколыхалась над ним, Растопчин вдруг побледнел, и вместо того чтобы идти к заднему крыльцу, у которого ждали его лошади, он, сам не зная куда и зачем, опустив голову, быстрыми шагами пошел по коридору, ведущему в комнаты нижнего этажа. Лицо графа было бледно, и он не мог остановить трясущуюся, как в лихорадке, нижнюю челюсть.
– Ваше сиятельство, сюда… куда изволите?.. сюда пожалуйте, – проговорил сзади его дрожащий, испуганный голос. Граф Растопчин не в силах был ничего отвечать и, послушно повернувшись, пошел туда, куда ему указывали. У заднего крыльца стояла коляска. Далекий гул ревущей толпы слышался и здесь. Граф Растопчин торопливо сел в коляску и велел ехать в свой загородный дом в Сокольниках. Выехав на Мясницкую и не слыша больше криков толпы, граф стал раскаиваться. Он с неудовольствием вспомнил теперь волнение и испуг, которые он выказал перед своими подчиненными. «La populace est terrible, elle est hideuse, – думал он по французски. – Ils sont сошше les loups qu'on ne peut apaiser qu'avec de la chair. [Народная толпа страшна, она отвратительна. Они как волки: их ничем не удовлетворишь, кроме мяса.] „Граф! один бог над нами!“ – вдруг вспомнились ему слова Верещагина, и неприятное чувство холода пробежало по спине графа Растопчина. Но чувство это было мгновенно, и граф Растопчин презрительно улыбнулся сам над собою. „J'avais d'autres devoirs, – подумал он. – Il fallait apaiser le peuple. Bien d'autres victimes ont peri et perissent pour le bien publique“, [У меня были другие обязанности. Следовало удовлетворить народ. Много других жертв погибло и гибнет для общественного блага.] – и он стал думать о тех общих обязанностях, которые он имел в отношении своего семейства, своей (порученной ему) столице и о самом себе, – не как о Федоре Васильевиче Растопчине (он полагал, что Федор Васильевич Растопчин жертвует собою для bien publique [общественного блага]), но о себе как о главнокомандующем, о представителе власти и уполномоченном царя. „Ежели бы я был только Федор Васильевич, ma ligne de conduite aurait ete tout autrement tracee, [путь мой был бы совсем иначе начертан,] но я должен был сохранить и жизнь и достоинство главнокомандующего“.
Слегка покачиваясь на мягких рессорах экипажа и не слыша более страшных звуков толпы, Растопчин физически успокоился, и, как это всегда бывает, одновременно с физическим успокоением ум подделал для него и причины нравственного успокоения. Мысль, успокоившая Растопчина, была не новая. С тех пор как существует мир и люди убивают друг друга, никогда ни один человек не совершил преступления над себе подобным, не успокоивая себя этой самой мыслью. Мысль эта есть le bien publique [общественное благо], предполагаемое благо других людей.
Для человека, не одержимого страстью, благо это никогда не известно; но человек, совершающий преступление, всегда верно знает, в чем состоит это благо. И Растопчин теперь знал это.
Он не только в рассуждениях своих не упрекал себя в сделанном им поступке, но находил причины самодовольства в том, что он так удачно умел воспользоваться этим a propos [удобным случаем] – наказать преступника и вместе с тем успокоить толпу.
«Верещагин был судим и приговорен к смертной казни, – думал Растопчин (хотя Верещагин сенатом был только приговорен к каторжной работе). – Он был предатель и изменник; я не мог оставить его безнаказанным, и потом je faisais d'une pierre deux coups [одним камнем делал два удара]; я для успокоения отдавал жертву народу и казнил злодея».