Megvan az első négyes kisbolygó! Felfedezték az Elektra kisbolygó harmadik holdját

4625

Az Európai Déli Obszervatóriumban (ESO) felfedezték a kisbolygók főövében keringő (130) Elektra kisbolygó harmadik holdját is, így ez lett az első ismert négyes kisbolygó.

Az új kis hold felfedezésének ismertetése előtt tekintsük át röviden, mit tudunk az Elektra kisbolygóról és a már korábban ismert két kísérőjéről. A (130) Elektra kisbolygó megismerésének története 1873. február 17-én kezdődött, amikor Christian H. F. Peters (1813–1890) német–amerikai csillagász felfedezte a New York állambeli Clinton faluban levő Litchfield Obszervatórium 13,5 hüvelykes (mintegy 34 cm-es) objektívátmérőjű, f/13,3 nyílásviszonyú lencsés távcsövével.

A NASA JPL (Sugárhajtómű Laboratórium) pályaadatai szerint a (130) Elektra kisbolygó olyan ellipszispályán kering a Nap körül, amelynek excentricitása 0,208, fél nagytengelye 3,12 csillagászati egység (CSE), napközelben 2,46 CSE-re van központi csillagunktól, naptávolban 3,77 CSE-re távolodik el tőle. A pályája alapján az Elektra a kisbolygók főövének külső részéhez tartozik. Az aszteroida pályasíkja 22,86 fokos szöget zár be a földpálya (ekliptika) síkjával. Az Elektra kisbolygó 5,52 év alatt kerüli meg a Napot.

A Naprendszer múltjában gyakran ütköztek a kisbolygóövben a kis égitestek. Két kisbolygó ütközése következében pedig törmelék keletkezett és szóródott szét, amelynek egy része megszökött, eltávolodott az ütközés körzetéből, egy része pedig idővel a tömegvonzás hatására csomókba rendeződött, majd a csomók egy része összeállt kisebb-nagyobb új aszteroidákká. A törmelék vagy az új kis égitestek egy nagyobb tömegű test körül keringve, annak kísérőjeként mozogtak tovább. Így keletkezett a legtöbb kettős vagy többes kisbolygó. Más folyamatokkal is keletkezhetnek ilyenek (például a túl gyors tengely körüli forgás miatt bekövetkezett szétszakadás), de az ütközésekben keletkezett rendszerek a leggyakoribbak.

Így nézhet ki a kisbolygók közötti katasztrofális ütközés és a szétszóródó
törmelék a művészi elképzelés szerint (Don Davis/Southwest Research Institute)

Az Elektra kisbolygó méretét és közelítő alakját az ESO VLT (Very Large Telescope, Nagyon Nagy Távcső) egyik 8,2 méteres teleszkópjának SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) műszerével, valamint a Mauna Kea csúcsán (Hawaii-szigetek) levő 10 méteres Keck II teleszkóp közeli infravörös tartományban működő Nirc2 kamerájával kapott megfigyelésekből határozták meg eddig legpontosabban. Eszerint az Elektra alakja egy háromtengelyű ellipszoiddal közelíthető, amely nagytengelyeinek hossza 262±7 km × 205±6 km × 164±5 km. Ennek a testnek a térfogatával megegyező gömb átmérője 206 km, vagyis az Elektra a nagyobb kisbolygók közé tartozik a főövben. Több különböző megfigyelés szerint egybehangzóan a kisbolygó tengely körüli forgásideje 5,224 óra, a forgástengelye az ekliptika déli pólusának közelébe mutat.

Az Elektra a szenes kondrit anyagú kisbolygók speciális G típusához tartozik, ami a Ceres törpebolygóhoz (a legnagyobb kisbolygó a főövben) teszi hasonlóvá. A G típusúak színképe az ultraibolya tartományban erős abszorpciós vonalakat tartalmaz, ami filloszilikát agyagásványokra és vizes átalakulásra utal. Érdekesség, hogy az Elektra felszíne szerves anyagokat is tartalmaz. Felszíni fényvisszaverő képessége (albedója) 5‒15%, ami sötétebb-világosabb felszíni területekre utal.

A szenes kondritos anyag 1,3±0,3 g/cm3 sűrűségét feltételezve és az Elektra térfogatát figyelembe véve a kisbolygó tömege 6,6 · 1018 kg (egyenletes belső sűrűségeloszlást feltételezve).

Az Elektra megfigyelt periodikus fényváltozásának oka az, hogy a gömbtől eltérő (elnyúlt, szabálytalan) alakú kisbolygó a tengely körüli forgása miatt a megfigyelő felé a Nap által megvilágított, időben változó nagyságú felületét mutatja. A megfigyelt fénygörbékből a kis égitest térbeli (3D) alakja visszaállítható.

A (130) Elektra kisbolygó testének a megfigyelt fénygörbékből előállított térbeli (3D) modellje három nézetben (Josef Durech, Vojtech Sidorin, Károly Egyetem, Prága)

A (130) Elektra kisbolygót a kísérői teszik érdekessé, amivel persze nincs egyedül a Naprendszerben (l. más kisbolygók, törpebolygók vagy nagybolygók holdjai). A kísérők mozgásának megfigyeléséből a rendszer össztömegét meg lehet határozni, a rendszert alkotó testek méretének ismeretében a testek átlagos tömegsűrűségét ki lehet számítani, ami az anyagukról, belső szerkezetükről és kialakulási körülményeikről ad információt.

Az Elektra időrendben első kísérője az S/2003 (130) 1, ami mintegy 6 km átmérőjű kis test, 2003. augusztus 15-én fedezték fel a Keck II távcsővel. Ezzel az Elektra a kettős kisbolygók közé került. A kis hold 1297 km-es fél nagytengelyű, 0,08 excentricitású ellipszispályán kering a fő komponens körül, keringési ideje 5,287 nap. Színképe az Elektra színképéhez hasonló, így feltehetően ugyanannak a testnek ütközés következtében történt széteséséből származik.

A második, S/2014 (130) 1 jelű kísérőjét, egy kb. 2 km-es kis holdat 2014-ben fedezték fel az ESO VLT SPHERE műszerével. Ezzel a felfedezéssel az Elektra már a hármas kisbolygók közé került. A kis hold a főkomponens körül 501 km-es fél nagytengelyű, 0,03 excentricitású pályán kering, egy keringést 1,192 nap alatt tesz meg. A kis hold albedója és színképe a főkomponensével egyezik meg.

A második kísérő felfedezése után néhány nappal, 2014. december 9-én és 31-én egy újabb, kis holdra emlékeztető jelet mutattak a VLT-felvételek, de a kutatók nem voltak biztosak ebben, ezért csak évekkel később 2021. november 6-án a SPHERE archivált felvételeinek újbóli átnézésekor erősítették meg francia és a velük együtt dolgozó thaiföldi kutatók (Anthony Berdeu, Maud Langlois és Frédéric Vachier) a harmadik kis hold létezését, amelynek neve S/2014 (130) 2. Ezzel tehát már három holdja lett az Elektrának, és ez lett az első négyes rendszer a kisbolygók között. Megemlítjük, hogy a Pluto törpebolygóként hatos rendszer, vagyis ma az óriásbolygókon kívül a Plutónak ismerjük a legtöbb holdját. Az Elektra harmadik holdjának létezéséről megbizonyosodva a felfedezés megerősítése 2021. november 6-án történt meg. A harmadik holdat utólag még a VLT-vel 2016 februárjában és 2019 augusztusában készült felvételeken is megtalálták, ami a pályája pontosabb meghatározását segítette. Az alábbi két videó az Elektra kisbolygó harmadik holdjának felfedezését mutatja be.

First observation of a quadruple asteroid – Detection of a third moon around (130) Elektra – Anthony Berdeu – 2022-02-10 – 01m40s (VIDEO YouTube)
Découverte du premier astéroïde quadruple – Ca se passe la-haut – 2022-02-10 – 07m04s (VIDEO YouTube)

Ez a harmadik hold a legkisebb, mintegy 1,6 km átmérőjű űrszikla. Ennek a legelnyúltabb az ellipszispályája: excentricitása 0,33, és a pálya fél nagytengelye 344 km, keringési ideje 0,679 nap. Az Elektrához legközelebb keringő kis hold pályáját az Elektra szabálytalan alakjából következő bonyolult gravitációs tér erősen perturbálja (zavarja, módosítja), ami a Kepler-pályától való eltérést, vagyis bizonytalanságot okoz a hold pozíciójának előrejelzésében.

A (130) Elektra és három kis holdjának pályái. Az Elektra modellalakja is jelölve van (Bin Yang, 2016, valamint A. Berdeu és munkatársai által 2017-ben megadott pályaadatok alapján, wikimedia)

Egyébként a naprendszerbeli kisbolygók és törpebolygók körüli kísérők leltára a következőképp alakult 2022. január végén. A kisbolygók (földközeli és főövi) és a Neptunuszon túli objektumok között 457 égitestnek van kísérője: 441 kettős, 14 hármas rendszer, 1 négyes rendszer ((130) Elektra), 1 hatos rendszer (Pluto, Charon, Styx, Nix, Kerberos, Hydra). A Pluto törpebolygó és a Neptunuszon túli törpebolygók közül is van olyan, amelynek van kísérője. Tehát összesen 477 kísérőről van szó:

  • 86 földközeli kisbolygó (3-nak két kísérője is van),
  • 31 Mars-pályát metsző aszteroida (1 két kísérővel),
  • 212 főövi kisbolygó (1 három kísérővel, 8 két kísérővel, 1 olyan kettős, ami kisbolygó és üstökös besorolású is),
  • 6 a Jupiter trójai kisbolygói között,
  • 122 Neptunuszon túli objektum (2 két kísérővel, 1 öt kísérővel).
A (130) Elektra és három holdja. A kis égitestek képe és elhelyezkedése a megfigyelés szerinti. Az ábra a pályákat ferde rálátási szögben mutatja (eso.org, 2022.02.14.)

A hír a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 ,,Kozmikus hatások és kockázatok” projekt témaköréhez kapcsolódik.

Források:

Hozzászólás

hozzászólás