Спутник астероида

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[3].

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[1]. 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[4].

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[5]. Вторым открытым спутником в 1998 году стал Маленький Принц, спутник астероида (45) Евгения. В 2002 году был открыт спутник у транснептунового объекта 1998 WW₃₁[6].

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[7]. 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[3].

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[8].

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

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[1].

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[3].

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[3].

Двойные астероиды обращаются по эллиптическим орбитам вокруг общего центра масс[9].

• Orbits of Binary Asteroids with Adaptive Optics  (англ.)
• Wm. Robert Johnston. Asteroids with Satellites (англ.). Johnston's Archive (18 мая 2013). Дата обращения: 25 мая 2013. Архивировано 25 мая 2013 года.
• Wm. Robert Johnston. Other Reports of Asteroid/TNO Companions (англ.). Johnston's Archive (17 февраля 2013). Дата обращения: 25 мая 2013. Архивировано 25 мая 2013 года.
• Asteroids.chat.ru