(216) Kleopatra：一颗低密度临界自转的 M 型小行星
地球与行星天体物理
2021-09-15 v1
摘要
背景。(216) Kleopatra 这一 M/Xe 型三重小行星系统近期估算的 3D 形状表明其密度为 5 g.cm。如此高的密度意味着高金属含量和低孔隙率，这与其独特的哑铃形状难以调和。目的。鉴于 VLT/SPHERE/ZIMPOL 相机前所未有的角分辨率，我们旨在高精度约束 Kleopatra 的质量与形状，进而确定其密度。方法。我们将 2017 和 2018 年记录的 VLT/SPHERE 对 Kleopatra 的新观测与档案数据，以及光变曲线、掩星和延迟多普勒图像相结合，使用两种不同算法（ADAM、MPCD）推导其 3D 形状模型。此外，如 accompanying paper 中所述，N 体动力学模型使我们能够反演两颗卫星的轨道要素。结果。Kleopatra 的形状非常接近具有两瓣和粗颈的平衡哑铃形。其体积等效直径 (118.751.40) km 和质量 (2.970.32) 10 kg 意味着体密度为 (3.380.50) g cm。对于一颗假定富金属的天体而言，如此低的密度表明主星内部存在显著孔隙率。这种多孔结构及其近平衡形状与包含巨碰撞后重新累积的形成情景相符。Kleopatra 当前的自转周期与哑铃形状表明其处于临界自转状态。天体赤道上的低有效重力，连同卫星的赤道轨道以及可能的碎石堆结构，提出了卫星通过质量抛射形成的可能性。结论。由于其主星独一无二的特性，Kleopatra 是一个令人困惑的多重系统。未来值得借助极大望远镜并可能通过专门的空间任务给予特别关注。
引用
@article{arxiv.2108.07207,
title = {(216) Kleopatra, a low density critically rotating M-type asteroid},
author = {F. Marchis and L. Jorda and P. Vernazza and M. Brož and J. Hanuš and M. Ferrais and F. Vachier and N. Rambaux and M. Marsset and M. Viikinkoski and E. Jehin and S. Benseguane and E. Podlewska-Gaca and B. Carry and A. Drouard and S. Fauvaud and M. Birlan and J. Berthier and P. Bartczak and C. Dumas and G. Dudzinski and J. Durech and J. Castillo-Rogez and F. Cipriani and F. Colas and R. Fetick and T. Fusco and J. Grice and A. Kryszczynska and P. Lamy and A. Marciniak and T. Michalowski and P. Michel and M. Pajuelo and T. Santana-Ros and P. Tanga and A. Vigan and O. Witasse and B. Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.07207},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics