連星小惑星パトロクロス（中央）とメノエティウスのアーティストによるイラスト。画像クレジット：W.M.ケック天文台。拡大するにはクリックしてください
木星の影に潜んでいるのは、海王星の軌道の外を回る汚れた雪玉に似た、氷のような彗星の束が発見されました。
カリフォルニア大学バークレー校の天文学者は、フランスの同僚やハワイのケック望遠鏡と共同で、木星の軌道を共有する既知のバイナリ小惑星系の密度を計算し、パトロクロスとその仲間はおそらくほとんど水で構成されていると結論付けました汚れの緑青で覆われた氷。
汚れた雪玉は太陽系の外側の範囲で形成されたと考えられており、そこから時々取り除かれ、最終的には彗星として太陽に近づくようにループするため、小惑星はおそらく太陽から遠く離れて形成されたと示唆しています。最も可能性が高いのは、木星のトロイの木馬ポイントの1つ-木星の軌道で破片が集まる2つの渦-太陽系が形成されてから約6億5,000万年後、内部の太陽系が彗星によって激しく攻撃された期間です。
確認された場合、これは、木星のトロイの木馬の数千またはおそらく数千の小惑星のほとんどまたはほとんどが、太陽からはるかに遠く離れた場所で発生した汚れた雪玉であり、同時にオブジェクトがカイパーベルトを占めていることを意味します。
「トロイの木馬はカイパーベルトの小さな物体であるというのが私たちの疑いです」とUCバークレーの研究天文学者である研究リーダーのフランクマルキスは言った。
Institut de M ?? bf？canique C ?? bf？leste et Calculs d '?? bf？ph ?? bf？m ?? bf？rides（IMCCE）in Paris Observatoire de ParisとWMのマルキと同僚ケック天文台は、Natureの2月2日号でその発見を報告しています。
チームの結論は、太陽系の最大の惑星である木星、土星、天王星、海王星の軌道の進化に関する最近の仮説を裏付けるものであり、Conseil National deの理論的天文学者であるAlessandro Morbidelliが率いる研究者グループによって発表されました。フランス、ニースのコートダジュール展望台のレシェルシュ科学研究所。
小惑星617パトロクロスと太陽系におけるその仲間の図
昨年のネイチャーペーパーで、モルビデリと同僚は、太陽系の初期の歴史の間に氷河の彗星が木星のトロイの木馬のポイントで捕獲されたであろうと提案しました。彼らのシナリオによると、太陽系の誕生後最初の数億年の間に、大きなガス惑星は太陽に近づき、惑星の惑星と呼ばれる数十億の大きな小惑星の雲に包まれました。直径以下。これらの惑星との相互作用により、約39億年前まで木星と土星が共鳴軌道に入り、惑星の周りを紙吹雪のように投げ始め、太陽系を永久に放棄するまで、大きなガス惑星が外方に移動しました。
残りの微惑星の大部分は海王星を越えて軌道に落ち着きました-今日のカイパーベルトと短周期彗星の源-しかし、少数は巨大惑星、特に木星のトロイの木馬の渦で捕獲されました。
IMCEEの天文学者である共著者のダニエルヘストロファー氏は、「トロイの木馬の密度を直接決定したのはこれが初めてであり、モルビデリが提案した新しいシナリオをサポートしている」と語った。 「これらの小惑星は、岩が多い惑星がまだ形成されていたときにトロイの木馬のポイントに捕獲されたでしょう、そして太陽系の誕生後の約6億5000万年の微惑星のこの摂動は、月と火星の遅い爆撃を引き起こしたかもしれません。」
マルキスはこのシナリオを「いい話」と呼んでいますが、それをサポートするにはさらに多くの作業が必要であることを認めています。
「より多くのバイナリ型トロイの木馬を発見し、それらを観察して、低密度がすべてのトロイの木馬の特徴であるかどうかを確認する必要があります」と彼は言った。
トロイの木馬の小惑星は、木星の軌道のいわゆるラグランジュポイントで捕獲されたもので、木星から太陽までの距離と同じ距離にあります。5天文単位、つまり4億6,500万マイルです。これらのポイントの1つは、木星の始点と終点であり、太陽と木星の重力の引力が釣り合っている場所であり、部屋の隅にある塵の塊のように破片を集めることができます。数百の小惑星が先頭（L4）と末尾（L5）のポイントで発見され、それぞれが渦のようにそのポイントの周りを周回しています。
小惑星617 Patroclusは、もともとL5で発見され、1906年に命名されましたが、2001年に仲間がいることが判明しました。発見者は観測数が少なすぎるため、コンポーネントの軌道を推定できませんでした。
小惑星ハンターを経験したように、マルキスと彼の同僚は今年8月に、火星と木星の間の主小惑星帯の太陽に非常に近い最初の3つの小惑星システム87シルビアを発見し、ヨーロッパ南部の強力な8メートル望遠鏡を使用しましたチリにある天文台の超大型望遠鏡。3つの天体を研究します。彼らは小惑星の軌道を図表化してシルビアの密度を推定することができ、そこからゆるく詰め込まれた岩の瓦礫の山であると結論付けました。
フランスとアメリカのチームは、マウナケアにあるW.ケック天文台にあるケックIIレーザーガイド星系からの画像データを使用して、はるか遠くのパトロクロスで同じ手法を試しました。これにより、他の地上望遠鏡では不可能なシャープな解像度が得られます。 。
「以前は、明るい基準星の近くの物体しか見ることができなかったため、補償光学の使用が天のごく一部に制限されていました」とマルキス氏は語った。 「これで、補償光学を使用して、空のほぼすべての点を見ることができます。」
レーザーガイドスターシステムは、レーザービームを使用して、上層大気の小さなスポット内のナトリウム原子を励起します。この人工の「星」は大気の乱気流を測定するために使用され、その後、ケック補償光学システムの可動ミラーによって取り除かれます。
比類のない58ミリ秒の解像度を提供するシステムにより、ケックチームは2004年11月から2005年7月の間に赤外線で5つの観測を行いました。マルキスと彼の同僚は、パトロクロスとその仲間の密度はほぼ同じサイズであり、周囲に円であると判断しました。 680キロ（423マイル）の距離で4.3日ごとに重心は非常に低く、0.8グラム/立方センチメートルであり、水に浮くのに十分な岩と光の約3分の1でした。木星の衛星であるカリストやガニメデに似た岩のような構成を想定すると、システムのコンポーネントは非常にゆるく詰め込む必要があります–約半分の空きスペース、同じサイズのバイナリシステムには期待されない内部特性。
チームは、わずか15％のオープンスペースでウォーターアイスのより合理的な構成を提案します。これにより、これらのオブジェクトは、水より密度が低いと判断された彗星や小さなカイパーベルトオブジェクトに似たものになります。
マルキスは、単一の大きな小惑星が木星の引力の引力によってばらばらに引き裂かれたときに連星系が形成されたと疑っています。
「パトロクロスシステムは、地球の惑星との遭遇の間に潮汐分裂によって形成されたと考えられている、バイナリーの地球近傍小惑星と同様の特徴を示します」と彼は言った。 「トロイの木馬の小惑星の場合、私たちの協力者の研究が最近発表されたときのみ、この遭遇が木星との関係であったと示唆することができます。」
ホーマーのイリアスでは、パトロクロスはアキレスの仲間であり、トロイの木馬戦争の英雄だったので、アキレスは、ほぼ同じサイズの2つの小惑星の1つにふさわしい名前でした。ただし、別の小惑星にはすでにアキレスという名前が付いているため、マルキスとその共同研究者たちは、パトロクロスの父にちなんで、バイナリシステムメノエティウスの最小メンバーに名前を付けることを提案しました。国際天文学連合の小体名に関する委員会は、その名前を暫定的に受け入れました。メノエティウスと呼ばれる小惑星の直径は約112キロメートル（70マイル）、パトロクロスの幅は約122キロメートル（76マイル）です。
マルキスに加えて、チームには天文学教授のイムケ・デ・パテルと、カリフォルニア大学バークレー校のポスドク研究員マイケル・H・ウォンが含まれていました。 Daniel Hestroffer、Pascal Descamps、J？bf？r ?? bf？me BerthierおよびFr ?? bf？d ?? bf？ric Vachier of the Institut de M ?? bf？canique C ?? bf？leste et de Calculs des ?? bf？ph ?? bf？m ?? bf？rides（IMCCE）;アントニン・ブシェ、ランダル・キャンベル、ジェイソン・チン、マルコス・ファン・ダム、スコット・ハートマン、エリック・ヨハンソン、ロバート・ラフォン、デビッド・ル・ミニャント、ポール・ストムスキー、ダグ・サマーズ、W。ケック天文台のピーター・ウィジノビッチ。
このプロジェクトは、国家科学財団からの助成金による科学技術センターと国立航空宇宙局の助成金によって支援されました。ほとんどのデータは、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学、およびNASAの間の科学的パートナーシップとして運営されているW.ケック天文台で取得されました。 Astronomy、Inc.では、ジェミニパートナーシップに代わってNSFとの協力協定に基づきます。
元のソース：UCバークレーニュースリリース
