Egy ellentmondásos kettős kisbolygó a Neptunuszon túl

672

A kisbolygók apró égitestek, a távcsőben csak csillagszerű pontnak
látszanak. Kiterjedésük csak a legnagyobb távcsövekkel mérhető
közvetlenül, de így is csak a legnagyobbakról vannak pontos
információink. A nehéz észlelhetőség és a kis méret ellenére ma már 170
olyan kisbolygót ismerünk, melynek holdja van, vagy éppenséggel két
hasonló méretű test kering egymás körül. Ilyenkor kettős kisbolygóról
beszélhetünk. Néhány éve nem is sejtettük, hogy ezeknél
az apró égitesteknél ennyire gyakori a kísérő jelenléte. Az észlelés nehézségeihez képest igen sok
kisbolygó-rendszert találtunk. A váratlan jelenség valószínűleg a kisbolygók fejlődésével van kapcsolatban,
melyet a kialakulásuk után az ütközések határoztak meg. A ütközések
során keletkezett törmelékek, leszakadt darabok alkotják a ma
megfigyelhető holdakat.

 

Az eddigi legélesebb kép a 2001 QW322 jelű kettős Kuiper-objektumról a 8 méteres Subaru-reflektorral készült 2005. július 8-án. A zöld körben látható páros távolsága 1,8 ívmásodperc.

A 2001 QW322 jelű Neptunuszon túli égitestet a hawaii-szigeteki Mauna Kea vulkán csúcsán felállított 3,6 m-es Canada-France-Hawaii teleszkóppal fedezték fel 2001. augusztus 24-én. Már ezeken a képeken is egészen különös megjelenésű volt, mivel két 24 magnitúdós égitest mozgott ugyanolyan sebességgel, ugyanabba az irányba, egymástól 4 ívmásodperc távolságra. Ez elvben már egy 20x-os nagyítású távcsővel is felbontható (a 24 magnitúdó eléréséhez persze legalább 3-4 méteres távcső kell), ami a kisbolygó 44 CsE-s távolságában 125 ezer km-nek felel meg. Mivel a komponensek átmérője csak 50 km, a rendszer olyan, mintha két teniszlabda keringene egymástól 160 méter távolságban.

 

A 25-30 éves keringési idő miatt csak nagyon lassan változik a két komponens egymáshoz viszonyított pozíciója. A bal oldali felvétel 2002 szeptemberében (VLT), a jobb oldali 2007. szeptemberében (Gemini North) készült.

Az első megfigyelések kb. 4 éves keringési időre utaltak, ám az elmúlt 6 évben francia, kanadai, amerikai és spanyol csillagászok által 4-8 méteres távcsövek segítségével végzett vizsgálatok sokkal hosszabb, 25-30 éves keringési időt jeleznek. A két komponens fényessége néhány százalékon belül megegyezik, ami a legkisebb különbség a Naprendszer kettős objektumai között. Fényük hasonlóan kékes színű, ami jeges felszínre utal. A keringés retrográd irányú, a keringés síkja pedig 50-60 fokkal hajlik az ekliptika síkjához, ami tovább növeli a kettős különlegességét.

Ilyen paraméterek mellett a kettős dinamikai élettartama 0,3-1 milliárd év, vagyis átlagosan ennyi idő alatt oly mértékben megközelíti egy másik kisbolygó, hogy a tág, lazán kötött rendszer felbomlik. A nagy szeparáció miatt ráadásul nem lehet szó ütközéses kialakulásról, inkább együtt keletkezésről vagy befogásról beszélhetünk. Ez esetben azonban a rendszer kora összemérhető kell legyen a Naprendszer 4,6 milliárd éves korával, mivel egy ilyen tág kettős kialakulásához sokkal "sűrűbb", több égitestet tartalmazó Kuiper-övre van szükség, mint amit manapság látunk, vagy ami 1-2 milliárd éve létezett (a Neptunusz kifelé vándorlása az első néhány 100 millió évben nagyon megritkította a Kuiper-öv belső térségeit). A 4,6 milliárd év és a 0,3-1 milliárd éve pedig komoly ellentmondásban van egymással.

A Naprendszer holdjainak, kettős objektumainak egymástól mért távolságát ("bolygósugárban" kifejezve) és tömegarányát feltüntető grafikonon jól látható, hogy mennyire rendhagyó égitest a 2001 QW322.

Hogy miért létezik mégis ez az instabil rendszer, arra két magyarázat kínálkozik. Ha már a Naprendszer kialakulásakor létrejött, akkor a kezdetekkor kialakult 50-100 hasonló kettős egyik túlélőjét találtuk meg, amely szerencsésen megúszta más kisbolygók veszélyes közelítéseit. A másik, talán reálisabb elképzelés szerint szorosabb párosként kezdte életét, de a közelében elhaladó kisebb Kuiper-objektumok gravitációs zavaró hatása miatt a komponensek eltávolodtak egymástól, lerövidítve a kettős dinamikai élettartamát. Az elmélet igazolásához azonban sokkal több kettős Kuiper-objektum felfedezésére és a pályaelemeik pontos meghatározására lesz szükség.

Az eredményeket részletező szakcikk a Science 2008. október 17-ei számában jelent meg.

Forrás:

Hozzászólás

hozzászólás