617 Patroklus — binarna planetoida trojańska Jowisza: definicja i fakty
617 Patroklus — binarna planetoida trojańska Jowisza: odkrycie, budowa i dowody, że to lodowe komety. Poznaj najnowsze fakty, dane orbit i zdjęcia tej unikatowej pary.
617 Patroklus (pə-troe'-kləs, wymowa angielska: /pəˈtroʊkləs/) jest binarną planetą mniejszą składającą się z dwóch podobnych rozmiarów obiektów krążących wokół wspólnego środka ciężkości. Jest trojanem, dzielącym orbitę z Jowiszem. Została odkryta w 1907 roku przez Augusta Kopffa i była drugą planetoidą trojańską, która została odnaleziona. Najnowsze dowody sugerują, że obiekty te są lodowymi kometami, a nie skalistymi asteroidami.
Budowa i wzajemna orbita
Patroklus tworzy układ podwójny z towarzyszem nazwanym Menoitius (nazwą zaczerpniętą z mitologii, Menoitios — ojciec Patroklosa). Oba składniki mają zbliżone rozmiary — rzędu stu kilometrów średnicy — i krążą wokół wspólnego środka masy w odległości wynoszącej kilkaset kilometrów. Wzajemny okres orbitalny układu to kilka dni (około 4,3 dnia), co zostało ustalone dzięki obserwacjom wzajemnych zaćmień i pomiarom ruchu.
Właściwości fizyczne
- Powierzchnia: obie składowe są bardzo ciemne, o niskim albedo (rzędu kilku procent), co jest typowe dla obiektów typu D występujących wśród trojanów Jowisza.
- Gęstość: pomiary masy układu i oszacowania rozmiarów wskazują na bardzo niską gęstość (znacznie poniżej gęstości skalistych ciał), co sugeruje znaczący udział lodu i dużą porowatość.
- Skład: niskie odbicie i niska gęstość skłaniają do wniosku, że Patroklus i Menoitius mają chimeryczny charakter bliższy kometom i obiektom zewnętrznego Układu Słonecznego niż typowym, skalistym asteroideom.
Odkrycie i badania
Samobójcze odkrycie obiektu przypisuje się Augustowi Kopffowi na początku XX wieku. Dopiero wiele dekad później, dzięki technikom adaptacyjnej optyki i obserwacjom z dużych teleskopów, wykryto, że Patroklus jest układem podwójnym — pierwszy rozpoznany przypadek trojańskiego układu z dwoma podobnej wielkości składnikami. Badania fotometryczne, spektroskopowe i pomiary ruchu orbitalnego pozwoliły oszacować masę, rozmiary i gęstość układu.
Znaczenie naukowe
Patroklus–Menoitius jest jednym z kluczowych obiektów do zrozumienia pochodzenia trojanów Jowisza. Niska gęstość i cechy spektralne wspierają hipotezę, że wiele trojanów może pochodzić z zewnętrznych rejonów Układu Słonecznego i mogło zostać przechwyconych podczas migracji planet wczesnego Układu (scenariusze typu „Nice model”). Jeżeli są to rzeczywiście ciała bogate w lód, to ich zbadanie daje wgląd w pierwotny materiał, z którego powstawały planety zewnętrzne.
Misje kosmiczne
Patroklus i jego towarzysz są atrakcyjnym celem dla sond kosmicznych badających trojany. Planowane przeloty badawcze pozwolą na bezpośrednie pomiary struktury, składu i geologii obu ciał, co ułatwi potwierdzenie ich kometarnego charakteru i precyzyjniejsze określenie parametrów fizycznych.
Nazwa
Nazwa „Patroklus” pochodzi z mitologii greckiej — Patroklos był bliskim przyjacielem Achillesa. Nazwa towarzysza, Menoitius, odnosi się do jego ojca. Nazewnictwo trojanów Jowisza tradycyjnie pochodzi z postaci związanych z wojną trojańską.
Patroklus pozostaje przedmiotem intensywnych badań obserwacyjnych i teoretycznych, ponieważ dostarcza ważnych wskazówek dotyczących historii i różnorodności drobnych ciał w Układzie Słonecznym.
Orbita
Patroclus krąży w spowalniającym punkcie Lagrangianu Jowisza, L5, na orbicie zwanej "węzłem trojańskim" od jednej ze stron w legendarnej wojnie trojańskiej (drugi węzeł nazywany jest "węzłem greckim"). Patroclus jest jedynym obiektem w obozie trojańskim, który został nazwany imieniem greckiej postaci; zasady nadawania nazw asteroidom trojańskim zostały ustalone dopiero po nazwaniu Patroclusa (podobnie, asteroida Hektor jest jedyną trojańską postacią, która pojawia się w obozie greckim).
Binary
W 2001 roku odkryto, że Patroclus jest obiektem binarnym, składającym się z dwóch planetoid, które mają prawie takie same rozmiary. W lutym 2006 roku zespół astronomów pod kierownictwem Francka Marchisa dokonał dokładnych pomiarów orbity tego układu za pomocą systemu optyki adaptacyjnej Keck Laser guide star. Uznali oni[1], że obie planetoidy krążą wokół swojego środka masy w czasie 4,283±0,004 d w odległości 680±20 km, opisując orbitę zbliżoną do kołowej. Zestawiając swoje obserwacje z pomiarami termicznymi wykonanymi w listopadzie 2000 r., zespół zastanowił się, jakie mogą być rozmiary planetoid tego układu. Nieco większa asteroida, mierząca 122 km średnicy, nadal nosi nazwę Patroclus. Mniejsza asteroida, mierząca 112 km, nosi teraz nazwę Menoetius (pełna nazwa (617) Patroclus I Menoetius), po legendarnym ojcu Patroklosa. Jej tymczasowe oznaczenie to S/2001 (617) 1.
Z czego są wykonane
Ponieważ gęstość planetoid (0,8 g/cm³) jest mniejsza niż wody i około jednej trzeciej gęstości skał, zespół badaczy pod kierownictwem F. Marchisa sugeruje, że system Patroclus, wcześniej uważany za parę skalistych planetoid, jest bardziej podobny do komety. Uważa się, że wiele asteroid trojańskich to w rzeczywistości małe planetesimale przechwycone w punkcie Lagrange'a układu Jowisz-Słońce podczas dalszej wędrówki planet olbrzymów, 3,9 miliarda lat temu. Scenariusz ten został zasugerowany przez A. Morbidelli i współpracowników w serii artykułów opublikowanych w maju 2005 roku w czasopiśmie Nature.
Przeszukaj encyklopedię