Луна малой планеты — это астрономический объект , вращающийся вокруг малой планеты в качестве ее естественного спутника . По состоянию на январь 2022 года [обновлять]известно или предположительно имеется 457 малых планет, имеющих спутники. [1] Открытие спутников малых планет (и двойных объектов в целом) важно, поскольку определение их орбит дает оценки массы и плотности главных планет, позволяя понять их физические свойства, которые обычно недоступны другим способом. [2]
Некоторые из спутников довольно велики по сравнению с их основными: 90 Антиопа , Морс-Сомнус и Сила-Нунам (95%), Патрокл-Меноэтий , Альтжира и Лемпо-Хииси (90%, с Лемпо-Паха на 50%). Самый крупный известный спутник малой планеты по абсолютным размерам — это самый большой спутник Плутона Харон , диаметр которого сам по себе составляет примерно половину диаметра Плутона.
Также известно несколько систем колец вокруг далеких объектов (см.: Кольца Харикло и Хирона ).
Помимо терминов «спутник» и «луна» , термин «бинарный» ( бинарная малая планета ) иногда используется для малых планет со спутниками, а «тройной» — для малых планет с двумя спутниками. Если один объект намного больше, его можно назвать первичным , а его спутника — вторичным . Термин «двойной астероид» иногда используется для обозначения систем, в которых астероид и его спутник имеют примерно одинаковый размер, тогда как «двойной» обычно используется независимо от относительных размеров компонентов. Когда двойные малые планеты схожи по размеру, Центр малых планет (MPC) называет их « двойными компаньонами », а не называет меньшее тело спутником. [3] Хорошим примером настоящей двойной системы является система Антиопы 90 , обнаруженная в августе 2000 года. [4] Маленькие спутники часто называют лунными спутниками. [2] [5]
До эры космического телескопа «Хаббл» и космических зондов, достигших внешней части Солнечной системы , попытки обнаружить спутники вокруг астероидов ограничивались оптическими наблюдениями с Земли. Например, в 1978 году наблюдения за затмением звезд были заявлены как свидетельство существования спутника астероида 532 Геркулина . [6] [7] Однако более позднее более детальное изображение, полученное телескопом Хаббл, не выявило спутника, и в настоящее время принято считать, что у Геркулины нет значимого спутника. [8] В последующие годы поступали и другие подобные сообщения о том, что у астероидов были спутники (обычно называемые спутниками). В письме астронома Томаса Гамильтона, опубликованном в то время в журнале Sky & Telescope, указывалось на очевидно одновременные ударные кратеры на Земле (например, озера Клируотер в Квебеке), предполагая, что эти кратеры были вызваны парами гравитационно связанных объектов. [9]
Также в 1978 году был открыт крупнейший спутник Плутона Харон ; однако в то время Плутон все еще считался одной из главных планет.
В 1993 году существование первого астероидного спутника было подтверждено, когда зонд Галилео обнаружил небольшой Дактиль, вращающийся вокруг 243 Иды в поясе астероидов . Второй был открыт около 45 Евгении в 1998 году. [10] В 2001 году 617 Патрокл и его спутник такого же размера Менотий стали первыми известными двойными астероидами в троянах Юпитера . [11] Первая транснептуновая двойная система после Плутона и Харона, 1998 WW 31 , была оптически разрешена в 2002 году. [12]
В 2005 году у астероида 87 Сильвия было обнаружено два спутника, что сделало его первой известной тройной системой (также называемой тройной малой планетой ). [13] За этим последовало открытие второй луны, вращающейся вокруг 45 Евгении . [14] Также в 2005 году у карликовой планеты Хаумеа было обнаружено два спутника, что сделало его вторым транснептуновым объектом после Плутона , у которого, как известно, имеется более одного спутника. [15] Кроме того, в 2008 и 2009 годах были обнаружены тройные астероиды 216 Клеопатры [16] и 93 Минервы [17] соответственно. С тех пор, как были открыты первые несколько тройных малых планет, продолжают открываться новые со скоростью примерно по одной в год. Совсем недавно были обнаружены две луны, вращающиеся вокруг большого околоземного астероида 3122 Флоренция , в результате чего число известных кратных систем в Солнечной системе достигло 16 (включая системы Плутона и Хаумеа).
В следующей таблице перечислены все спутники нескольких систем, начиная с Плутона, номер которого не был указан на момент открытия его первого спутника в 1978 году. Наибольшая известная кратность приходится на Плутон (шестеренная система) и 130 Электра (четверная система).
Данные о популяциях бинарных объектов все еще неоднородны. Помимо неизбежной наблюдательной погрешности (зависимости от расстояния от Земли, размера, альбедо и разделения компонентов), частота оказывается разной для разных категорий объектов. Среди астероидов примерно 2% будут иметь спутники. Считается, что среди транснептуновых объектов (ТНО) около 11% являются двойными или множественными объектами, а большинство крупных ТНО имеют по крайней мере один спутник, включая все четыре карликовые планеты, внесенные в список МАС.
Известно более 50 двойных систем в каждой из основных групп: околоземные астероиды, пояса астероидов и транснептуновые объекты , не считая многочисленных утверждений, основанных исключительно на изменении кривой блеска.
На данный момент среди кентавров обнаружены две двойные системы с большой полуосью меньше Нептуна. [18] Обе системы представляют собой двойные кольцевые системы около 2060 Хирона и 10199 Харикло , открытые в 1993–2011 и 2013 годах соответственно.
Происхождение спутников малых планет в настоящее время точно не известно, и существует множество гипотез. Одна из таких моделей состоит в том, что спутники малых планет образуются из обломков, отброшенных от главной планеты в результате удара. Другие пары могут образовываться, когда маленький объект захватывается гравитацией более крупного.
Образование при столкновении ограничивается угловым моментом компонентов, т.е. массами и их разделением. Этой модели соответствуют тесные двойные системы (например, Плутон – Харон ). Однако отдаленные двойные системы с компонентами сопоставимого размера вряд ли последовали бы этому сценарию, если бы при этом не была потеряна значительная масса.
Расстояния компонентов для известных двойных систем варьируются от нескольких сотен километров ( 243 Ида , 3749 Балам ) до более 3000 км ( 379 Уэнна ) для астероидов. Среди ТНО известные расстояния варьируются от 3000 до 50 000 км. [18]
То, что является «типичным» для двойной системы, обычно зависит от ее местоположения в Солнечной системе (предположительно из-за разных способов происхождения и времени жизни таких систем в разных популяциях малых планет). [19]
По состоянию на январь 2022 года [обновлять]насчитывается 457 малых планет (систем) с 477 известными спутниками. [1] В следующей таблице приведено общее количество этих систем по орбитальным классам:
Это список околоземных астероидов со спутниками. [1] Бинарные файлы-кандидаты с неподтвержденным статусом отображаются на темном фоне. [22] Обзор см. в кратком изложении и введении.
Это список астероидов, пересекающих Марс со спутниками. [1] Бинарные файлы-кандидаты с неподтвержденным статусом отображаются на темном фоне. [22] Обзор см. в кратком изложении и введении.
Это список астероидов главного пояса со спутниками. [1] Бинарные файлы-кандидаты с неподтвержденным статусом отображаются на темном фоне. [22] Обзор см. в кратком изложении и введении.
Следующие двойные системы представляют собой двойные астероиды с компонентами одинакового размера и барицентром за пределами более крупного объекта.
Кроме того, эти тела могли бы быть двойными астероидами , но из-за ошибок в их размерах и орбитах это сомнительно.
Это список троянов Юпитера с компаньонами. [1] Бинарные файлы-кандидаты с неподтвержденным статусом отображаются на темном фоне. [22] Обзор см. в кратком изложении и введении.
Это список транснептуновых объектов со спутниками. [1] Бинарные файлы-кандидаты с неподтвержденным статусом отображаются на темном фоне. [22] В этом списке указан орбитальный период спутника (P s ) в днях, а не в часах. Обзор см. в разделе «Краткое описание» и «Введение».