Dipl. ing. Drago I. Dragović dragovic@net.yu

Kalendar kroz istoriju Molim te objasni mi Popust

25. 01. 07.

2003 EL₆₁ je svakako jedan od najčudnijih objekata u čitavom Sunčevom sistemu. Velik je poput Plutona, ali ima oblik izduvane lopte za ragbi. Kao i kada ragbisti bace svoju loptu, i ovaj objekat se okreće oko svoje ose, ali jednom na svakih 3,92 sata. Izgleda da je ovaj objekat u potpunosti stenovit, ali najverovatnije podriven tankom korom vodenog leda. Ali ono što ga čini totalno drugačijim od ostalih je to što ima dva satelita! Daj da naučimo malo više o ovom zagonetnom telu.

Kompjuterskom analizom je dobijeno da iovaj sistem zgleda otprilike ovako:

Kompjuterska slika 2003 EL61, na kojoj se vide i njegova dva satelita. Veći ima prečnik oko 310 km, a od asteroida je udaljen 49.500±400 km. Manji ima prečnik od 170 km, a udaljen je 39.300 km od 2003 EL61. I pored velike magnitude, veliki nagib orbite asteroida 2003 EL61 (~28°, u odnosu na Plutonovih 17°), i sporo kretanje po orbiti, glavni su razlog kasnog otkrivanja ovog objekta.

Šta je 2003 EL₆₁?

(136108) 2003 EL₆₁ je objekat Edgeworth–Kuiperovog pojasa (EKO), dela vasione koji se prostire 30–50 A. J. iza Neptuna i u kome su smešteni veliki asteroidi (50000) Quaoar i (90482) Orcus, (136472) 2005 FY₉, najveća planeta patuljak (136199) Eris (ranije poznata kao 2003 UB₃₁₃), i mnogi drugi. U vreme otkrića, 2003 EL₆₁ je bio treći najsjajniji objekat u tom delu svemira, odmah posle Plutona i 2005 FY₉. Zapravo, toliko jako sija da ga je moguće posmatrati čak i jakim amaterskim teleskopima opremljenim CCD kamerama. Pored toga, 2003 EL61 predstavlja jedan tipičan EKO, koje astronomi nazivaju "raspršenim objektima Kajperovog pojasa". Nazivaju se tako, jer se smatra da su nekada u prošlosti svi oni imali "bliske kontakte" s Neptunom, čija gravitacija ih je sve raspršila po jako ekscentričnim orbitama. To se najbolje vidi ako uporedimo orbite tri relativno skoro otkrivena EKO: 2003 EL₆₁ i 2005 FY₉ imaju slične ekscentrične orbite, koje su nagnute za oko 30° u odnosu na ostatak Sunčevog sistema. "Deseta planeta", (136199) Eris, ima još ekscentričniju orbitu i nagib od preko 44°. Crna kružnica na slici predstavlja orbitu džinovskog Neptuna. U ovoj razmeri, Zemljina orbita bi bila unutar žutog kruga koji ovde predstavlja Sunce!

(136199) Eris je do skora imao privremenu oznaku 2003 UB313. To je najveća i najudaljenija planeta patuljak do sada otkrivena u Sunčevom sistemu. Perihel iznosi 37,8 A. J., a afel 97,6 A. J. Oko njega se okreće mali satelit, Dysnomia.

Kolika je veličina 2003 EL₆₁?

Često se dešava da ovakvi novootkriveni objekti ne pružaju mogućnost određivanja njihovih dimenzija, već samo možemo da izmerimo njihov albedo. On nam govori koliko Sunčeve svetlosti jedan objekat reflektuje, ali nam ne kaže da li toliko refletuje zašto što je objekat veliki, ili zato što je mali ali visokoreflektivan. Međutim, prilikom otkrića ovog asteroida krajem 2004. godine, sreća se osmehnula astronomima, jer su vrlo brzo otkrili da postoje i 2 mala satelita koja kruže okolo. Prateći kretanje tih satelita više od 6 meseci, uz pomoć Keplerovog trećeg zakona im je pošlo za rukom da precizno odrede mase i 2003 EL₆₁ i tih satelita. Utvrđeno je da je masa čitavog sistema oko 4,2 x 10¹⁸ tona, što je oko 28% mase Plutonovog sistema. Nažalost, masa nije u linearnoj korelaciji sa veličinom – neki objekat velike težine može da bude malih dimenzija i velike gustine, jer je sačinjen od stena, ali može biti i veliki i male gustine, jer ga čine različite vrste ledova.

Međutim, velika brzina okretanja 2003 EL₆₁ omogućila je određivanje dimenzija na malo složeniji način. Kada se neki objekat okreće velikom brzinom on je isteže, kao što se istegne testo pizze kada ga majstor okreće u vazduhu. Gušći, stenoviti objekti se istežu manje od onih s manjom gustinom, tako da iz stepena istegnutosti 2003 EL₆₁ možemo da odredimo njegovu gustinu. Otkriveno je da je i pored verovatno stenovite strukture, zbog brze rotacije, objekat jako izdužen.

Odredivži mu masu i približan sastav, odreženo je i koliko je 2003 EL₆₁ velik. Po najdužoj osi, velik je makar koliko i Pluton, tako da je posle Erisa, njega i (136472) 2005 FY₉, to najveći transneptunski objekat do sada otkriven. Ništa tako veliko i toliko izduženo, ili sa tako velikom brzinom rotacije, nije otkriveno igde do sada u Sunčevom sistemu.

Sateliti 2003 EL₆₁

Prvi mali satelit 2003 EL₆₁ otkriven je sa Keckove opservatorije 28. januara 2005. godine. Za to je korišćen nov, baš u to vreme unapređen laserski teleskopski optički sistem, nazvan laser guide star adaptive optics, koji je astronomskom timu sa Caltecha omogućavao sa zemlje da prave slike koje se po oštrini mogu meriti sa Hablovim pravljenim iz vasione. Ubrzo su u svim astrofizičkim časopisima na svetu osvanuli relevantni naučni radovi koji su opisivali svojstva ovog satelita.

Njegova privremena oznaka S/2005 (2003 EL₆₁) 1 je promenjena u S/2005 (136108) 1, a ima čak i nadimak "Rudolph", koji su mu dali momci koji su ga otkrili. Oko asteroida se okrene svakih 49,12 dana.

Ovde je data jedna slika tog satelita napravljena u noći 30. juna 2005. godine. 2003 EL₆₁ je u sredini, a na oko 0,5 lučne sekunde ispod se vidi mali satelit. Južno od 2003 EL₆₁ vidi se još jedan vrlo slab objekat, za koji će kasnije da se ispostavi da je njegov drugi satelit.

Drugi, unutrašnji satelit, mnogo je slabijeg sjaja od prvog, i bio je uhvaćen samo na 3 od ukupno 5 napravljenih slika tada. Njegov privremena oznaka S/2005 (2003 EL₆₁) 2 je promenjena u S/2005 (136108) 2. I on je dobio nadimak – "Blitzen". Prečnik mu je oko 12% prečnika 2003 EL₆₁.

Smatra se da je čak oko 10% objekata Kajperovog pojasa binarno, tj.ima svoje satelite, ali koliko za sada znamo, još jedino KBO asteriod (87) Sylvia ima više od jednog satelita[1]. Od pre par godina znamo da oko dvojnog sistema Plutona i Harona kruže još dva satelita, Hidra (Hydra) i Niks (Nix). Nagađa se da mnogi veliki predstavnici ovog pojasa moraju imati višečlane sisteme satelita.

Na osnovu navedenih 5 osmatranja, astronomi su matematičkim putem precizno odredili orbitu većeg satelita, a na osnovu ona 3, manje preciznu orbitu i drugog satelita.

Ekscentriciteti orbita satelita su 0,050±0,003 i 0,00, a nagibi putanja 234,8° i 200,1°.

Ovde se orbite navedenih satelita vide skoro potpuno sa strana, zato i izgledaju tako izdužene. Orbite su nagnute u odnosu jedna na drugu za oko 39±6°.

Na osnovu dobijenih podataka, naučnici su uspeli da nauče određene stvari o sistemu 2003 EL₆₁. Prvo, jasno je da su sateliti mali: veći je samo oko 1% mase primarnog objekta, a manji samo 0,2% njegove mase.

Sjajniji i veći satelit ima duži period revolucije, za koji mu je potrebno nešto više od 49 dana, za razliku od Plutonovog velikog satelita Harona, kome za pun krug oko planete treba samo 6 dana. Duži period orbite satelita dokazuje da je znatno udaljeniji od centra 2003 EL₆₁ i da je 2003 EL₆₁ mnogo manje mase. Orbita mu je skoro savršeno kružna.

Manji satelit kruži oko 2003 EL₆₁ po kružnoj putanji svakih 34 dana.

Gledano sa Zemlje, spoljni satelit se najviše udaljuje od 2003 EL₆₁ za oko 1,5 arcsec, što je taman dovoljno da bi se mogao detaljnije proučavati teleskopima čak i bez snažnih laserskih adaptivnih optičkih sistema. Unutrašnji satelit je udaljen od asteroida oko 0,1 arcsec. Iako je to na granici moći razdvajanja convencionalnih teleskopa, on je preslabo osvetljen da bi se mogao proučavati bez upotrebe specijalnih tehnika.

Zašto se 2003 EL61 okreće brzo, zašto ima oblik ragbi lopte, zašto je stena pokrivena ledom, i zašto je okružen sa dva mala satelita?

Mada složeno, ovo je dobro pitanje. Postoje brojne hipoteze koje pokušavaju da sve pojedinačne odgovore objedine u jednu teoriju. Ona glasi ovako:

Pre nekih 4,5 milijarde godina, u vreme kada je solarni sistem bio u ranom procesu formiranja, objekat koga danas nazivamo 2003 EL₆₁ je bio lopta sastavljena pola od leda a pola od stenja, približne veličine Plutona. Nedugo zatim, jedno drugo telo Kajperovog pojasa se pod kosim uglom sudarilo sa 2003 EL₆₁. Taj sudar je toliko podigao temperaturu 2003 EL61, da je sva njegova voda jednostavno isparila, ostavljajući čistu stenu. Taj udarac je postao glavni uzrok brze rotacije 2003 EL₆₁, i to je dovelo do izduženog oblika kakav imamo danas. Neke krhotine od udara su ostale sjedinjene u satelite, koji su nekada bili mnogo bliži asteroidu, ali su se vremenom udaljavali sve više i više.

Ova priča sadrži neke od elemenata poznate storije o nastanku Meseca: planetezimal veličine Marsa je pogodio proto–Zemlju, a od ostataka je vremenom stvoren objekat koji mi danas nazivamo Mesecom. Tom analogijom možemo da objasnimo i nastanak Plutonovog Harona, koji je takođe nastao kada je Pluton u isto vreme doživeo sličan sudar sa nekim objektom Kajperovog pojasa.

Jedno od najinteresantnijih predloga ove teorije jeste da su krhotine nastale nakon sudara, od kojih će se stvoriti sateliti, sačinjene uglavnom od leda a ne od kamenog materijala. To znači da su i sateliti sačinjeni od skoro čistog leda. Najbolji način da se odredi sastav satelita bi bio kada bi se mogla odrediti njihova specifična gustina. Nažalost, dimenzije satelita su premale da bi se gustina uskoro mogla odrediti. Ali je bilo moguće odrediti sastav površine većeg i sjajnijeg satelita, i dokazano je da je makar 2/3 njegove površine, kao i kod samog 2003 EL₆₁, pokriveno kristalima 100% čistog vodenog leda. Pošto se zna da u okruženju u kakvom se nalaze svi ovi EKO objekti takva vrsta leda nije stabilna duže od 10 miliona godina, ima nagoveštaja da se led na neki tajanstveni način regeneriše.

Budući da nismo u stanju da sa sigurnošću znamo da li se ispod tog sloja kriju stene, ostaje nam da verujemo da su oba satelita u celini sačinjeni od leda, što je u skladu sa našom hipotezom.

Zašto se zove 2003 EL₆₁?

Pošto je ovaj objekat otkriven baš na Božić 2004. godine, istraživački tom mu je dao nadimak "Santa" ("Deda Mraz"). Međutim, sigurno je da mu to ime neće i zvanično ostati, jer je preporuka Međunarodnog astronomskog udruženja (IAU) da ime objekta treba da bude vezano za mit o stvaranju.

Očekuje se da će vrlo brzo 2003 EL₆₁ dobiti svoje "pravo" ima, kao što je to bio slučaj sa Sednom, Quaoarom i Orcusom. Svi ti objekti su u vreme otkrića dobili privremene oznake, po kojima su priznati i postali poznati. Valjda će posle potvrđenih otkrića na slikama starim više od 50 godina doći na red i 2003 EL₆₁, i IAU će mu konačno odrediti trajno i mnogo lepše ime nego što je 2003 EL₆₁.

Konačna sudbina

Na poslednjem, januarskom godišnjem sastanku Američkog astronomskog udruženja koje je održano u Sijetlu, slavni profesor planetarne astronomije sa Caltecha, Mike E. Brown (1965) – čovek koji je sa saradnicima C. A. Trujillom i D. Rabinowitzem otkrio Eris, Quaoar, Sednu, Orcus i još 10 drugih planeta patuljaka, obelodanio je neke rezultate koji indiciraju da će za nekoliko miliona godina 2003 EL₆₁ možda završiti kao najsjajnija kometa kratkog perioda!

E baš me interesuje da li će to biti tako. Ko i tada bude čitao AM, videće to na prvoj strani. Obećavam!

(26.09.2007.)

vrh

priključite se

ASTEROIDI - broj, veličina, nastanak, orbite, neki najpoznatiji asteroidi (Ceres, Ida, Gaspra, Mathilde), "srpski", "hrvatski" i "slovenacki" asteroidi.....

Šta su vulkanidi?

Haos u kretanju asteroida - o složenom kretanju asteroida

Strah od nebeskih stena

Modeliranje oblika i karakteristika površine asteroida korišćenjem optičkih krivih sjaja - opsežan rad na više strana