Jednymi z najciekawszych osobliwości Układu Słonecznego są podwójne układy kontaktowe planetoid. Dwa drobne ciała krążą tak blisko siebie, że mogą się stykać się powierzchniami. Skutkuje to niezwykłym kształtem całego układu, przypominającym orzeszek ziemny.

Jednymi z najciekawszych osobliwości Układu Słonecznego są podwójne układy kontaktowe planetoid. Dwa drobne ciała krążą tak blisko siebie, że mogą się stykać się powierzchniami. Skutkuje to niezwykłym kształtem całego układu, przypominającym orzeszek ziemny.

Jak dotąd astronomowie odkryli tylko dwa potencjalnie podwójne układy o stosunkowo dużych rozmiarach. Są to planetoidy 216 Kleopatra z głównego pasa planetoid i 624 Hektor z grupy Trojan. Scott S. Sheppard (Carnegie Institution of Washington) i David C. Jewitt (University of Hawaii) być może znaleźli kolejny przykład: obiekt z pasa Kuipera, krążący poza orbitą Plutona.

Obiekt ten, nazwany 2001 QG298, znajduje się tak daleko od Słońca, że nawet Kosmiczny Teleskop Hubble’a nie jest w stanie “dojrzeć” charakterystycznego kształtu orzecha ziemnego. Ale podczas pomiarów jasności obiektu dokonanych w 2002 i 2003 roku za pomocą 2,2 metrowego teleskopu uniwersytetu Hawajskiego i 10 metrowego teleskopu Keck I, Sheppard i Jewitt dostrzegli coś dziwnego. Jasność obiektu zmienia się o 1,14 magnitudo co 6,89 godziny. Dotychczas nie zauważono zmian koloru obiektu, co sugeruje, że ciemne plamy krążące w polu widzenia nie powodują zmian jasności.

Krzywa blasku obiektu QG298 prezentuje charakterystyczny sposób zmian jasności (okres na osi poziomej – 6,89 h). Zmiany te wynoszą 1,14 magnitudo. Jest to argument przemawiający za tym, że QG298 to podwójny układ kontaktowy, w którym dwa ciała zakrywają się nawzajem.

Tylko trzy inne obiekty Układy Słonecznego o średnicach większych niż 50 km wykazują zmiany jasności w granicach 1 magnitudo. Dwa z nich to Hektor i Kleopatra, a trzeci to osobliwy księżyc Saturna, Japetus. Swoją ciemniejszą półkulą jest on stale zwrócony w kierunku ruchu. Ale Iapetus jest tu swego rodzaju wyjątkiem, ponieważ jego obrót wokół osi jest zsynchronizowany z obrotem Saturna. Zatem może on zbierać jedną półkulą ciemną materię wmiecioną w jego okolice przez zewnętrzne satelity Saturna.

2001 QG298 jest ciałem wystarczająco dużym (ok. 180 km średnicy), by mieć kształ bliski sfery. Ale nie obraca się wokół własnej osi wystarczająco szybko, aby nabrać kształtu elipsoidy. W związku z tym, najprostsze wyjaśnienie zmian jasności obiektu jest nastepujące: dwie prawie kuliste planetoidy o porównywalnych rozmiarach zakrywają się nawzajem. Zjawisko to powtarza się co 6,89 godzin, co oznacza, że oba ciała muszą znajdowac się bardzo blisko siebie. Oglądamy je w płaszczyźnie ich równików, co jeszcze potęguje zmiany jasności.

“Sądzimy, że QG298 jest podwójnym układem kontaktowym”, powiedział Sheppard podczas prezentacji dokonań zespołu na listopadowym spotkaniu Planetarnej Sekcji Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego (American Astronomical Society’s Division of Planetary Sciences) w Louisville w Kentucky.

Sheppard i Jewitt znaleźli także inne potencjalne podwójne układy kontaktowe w pasie Kuipera. Na podstawie liczby wszystkich obiektów, które obserwowali i uwzględniając fakt, że niektóre podwójne układy kontaktowe mogą być zwrócone do nas biegunami (co powoduje, że trudno je jako takie sklasyfikować), Sheppard i Jewitt oceniają, że przynajmniej 10-20 procent wszystkich dużych KBO, czyli planetoid z pasa Kuipera, może być podwójnymi układami kontaktowymi o składnikach podobnych rozmiarów. “Liczba podwójnych układów kontaktowych, w których jeden składnik jest większy od drugiego jest prawdopodobnie znacznie większa” – ocenia Sheppard – “Ale te z kolei nie wykazują tak dużych zmian jasności, co powoduje, że nie są łatwe do odróżnienia”.

Ciasno związane pary planetoid prawdopodobnie powstały w początkach Układu Słonecznego. Dwa ciała znalazły się na tyle blisko siebie, aby obrać wspólną orbitę po oddaniu części swojej energii innym ciałom.

Autor

Leszek Błaszczyk