A NASA Lucy űrszondájának egyik célpont-kisbolygója körül apró holdat fedeztek fel, ami még izgalmasabbá teszi a Jupiter trójai kisbolygói felé már úton levő űrszonda programját.

Mint arról beszámoltunk, a NASA 2021. október 16-án útnak indította Lucy űrszondáját, ami egymás után több trójai kisbolygót fog közelről meglátogatni, és mellettük elrepülve részletesen tanulmányozni.

A Lucy hosszú bolygóközi útja során előbb kétszer is elhalad a Föld mellett: most 2022. októberben, majd 2024. decemberben. Ezen hintamanőverek eredményeként 2025 áprilisában megközelíti a főövben keringő (52246) Donaldjohanson kisbolygót. Ez a Lucy ősleletet felfedező tudósról elnevezett égitest, amelyről közeli felvételeket és más méréseket fog készíteni, majd folytatja útját a Jupiter pályájáig.

A szonda útjának első trójai kisbolygó célpontja az Eurybates és kísérője, a Queta az L4 felhőben. Ezt a kettős kisbolygót 2027 augusztusában közelíti meg. Az L4 felhő többi kijelölt célpontja után a szonda bonyolult pályamanőverek révén átmegy a Jupitert követő L5 felhőbe. Ennek első lépéseként 2030 decemberében ismét elrepül a Föld mellett, ennek a hintamanővernek a segítségével kerül át az L5 régióba. Itt a nevezetes kettős kisbolygót, a Patroclus-Menoetius rendszert vizsgálja majd, amit a tervek szerint 2033 márciusában fog megkezdeni. Az alábbi ábra a Lucy űrszonda útvonaltervét mutatja.

A Lucy űrszonda igen komplikált pályán fog eljutni a Jupiter trójai kisbolygókig, amelyek a Nap-Jupiter-kisbolygó égi mechanikai korlátozott háromtest-probléma L4 és L5 Lagrange-pontjai körül található égitestek (kép: NASA).

Amíg a Lucy szonda úton van, célpontjait addig is földi távcsövekkel követik, vizsgálják. A legújabb eredmény a (15094) Polymele kisbolygóhoz kapcsolódik, amely 2022. március 26/27-én elfedett egy 11 magnitúdós csillagot. A csillagfedést az Egyesült Államokból, egy Nyugat-Kansas és Észak-Karolina államok között végig húzódó szűk sávban lehetett csak megfigyelni.

A (15094) Polymelecsillagfedésének megfigyelhetőségi sávja az Egyesült Államok területén húzódott (SWRI, Lucy misszió, 2022.08.18.).

A csillagfedés megfigyelését amerikai profi és amatőrcsillagászok végezték a fedési sáv teljes hosszában, elosztva a megfigyelő helyeket a terepen, hogy kellően sötét és derült égbolt alatt legyenek. A megfigyeléseket és azok feldolgozását Marc Buie, a Southwest Research Institute (Boulder, Colorado) kutatója, a Lucy missziót földi megfigyelésekkel támogató csoport vezetője koordinálta.

A (15094) Polymele kisbolygó kísérője által elfedett csillag fénygörbéje (fekete vonal) határozott fénycsökkenést mutat, amikor az égitest eltakarta a csillagot. Az elfedett csillag közelében megfigyelt közel azonos fényességű csillagok megfigyelt fénygörbéi (zöld, piros és kék színű görbék) a földi légkör változásai miatt “zajosak”, kicsit hullámzanak (SWRI, Lucy misszió, 2022.08.18.)

A csillag elfedésekor a csillag fénye lecsökkent rövid időre, majd amikor a kisbolygó általi takarás megszűnt, a csillag látszó fényessége visszatért a fedés előttire. A fedést a különböző helyről megfigyelők különböző időtartamúnak látták, mert a kis égitest körvonala, sziluettje kissé eltérő volt a fedés geometriai viszonyaiból adódó különbségek miatt. A megfigyelt időtartamokból a kis égitest körvonalának, sziluettjének különböző hosszúságú összekötő húrjainak hossza meghatározható, így a sok megfigyelésből kisbolygó közelítő alakja megszerkeszthető.

A Gaia asztrometriai űrtávcső megfigyelései jelentősen javították a csillagok
pozíciómeghatározási pontosságát, és ez is segített a Polymele kisbolygó által történt csillagfedés kiértékelésében, a kisbolygó alakjának, és a fedési húrok valódi hosszának közelítő meghatározásában. Meglepetésre két fénycsökkenését is megfigyeltek: a Polymele általi fedést, illetve egy rövidebb időtartamú fénycsökkenést, amit egy addig ismeretlen, a Polymelével együtt mozgó, de annál kisebb méretű égitest okozott.

A (15094) Polymele (balra) és a felfedezett kísérője (jobbra) körvonalai a csillagfedés megfigyeléséből. Az ábra két tengelyén a látóirányra merőleges vetületi síkban a kisbolygó távolságában mérhető távolságok vannak feltüntetve. A főkomponens sziluettje kissé elnyújtott ellipszis alakú, 27 km-es nagytengely hosszal, a kísérő körvonala is ellipszissel közelíthető, mintegy 5 km hosszal (SWRI, Lucy misszió, 2022.08.18.).

A megfigyelések alapján a Polymele és kísérője egymástól mintegy 200 km távolságban volt, ami széles, tág kettős rendszerre utal. A csillagfedés alapján a Polymele egy ellipszoid alakú test lehet, amelynek leghosszabb tengelye mintegy 27 km-es. A fedés során felfedezett kísérője is egy ellipszoid alakú test lehet, amelynek leghosszabb tengelye mintegy 5 km-es lehet. A háromtengelyű ellipszoiddal közelíthető alakú testek többi tengelyének hossza ma még nem ismert. A testek méretét, közelítő alakját további földi távcsöves fénygörbe megfigyelésekből lehet majd megállapítani, illetve a kettős kisbolygó pályaadatait is meg kell határozni, ugyanis ma még nem ismert pontosan a keringési idő, valamint a pályaelemek sem. A kettős rendszer pályájának ismeretében a rendszer össztömege, a komponensek méretének ismeretében pedig azok átlagos sűrűség is meghatározható lesz. Az egymástól nagy távolságban levő komponensek és azok kis tömege miatt a Polymele rendszerben hosszú lehet a keringési idő, így a pontos pályameghatározáshoz hosszú időt átfogó megfigyelésekre van szükség.

A 27 km-es méretű (17 mérföld) Polymele, és a mintegy 5 km-es (3 mérföld) kísérője egymástól való távolsága mintegy 200 km (125 mérföld) lehet (SWRI, Lucy misszió, 2022.08.18.).

Egyébként a kisbolygóknál ez a kísérő méret nem számít ritkaságnak, hiszen például a földközeli kisbolygók között ennél kisebb méretűek is vannak.

A Polymele görög mondabeli mitológiai női alak, jelentése (Poly+mele): “sok bárány”. Több Polymele név is van a görög mondavilágban, de a név jelentése ugyanaz. Ennek kapcsán a Polymele most felfedezett holdjának nem hivatalos neve Shato, ami egy rajzfilmbeli bárány neve.

A Polymele holdjának felfedezése után eggyel több kis égitestet fog majd közelről vizsgálni a Lucy, a tervek szerint 2027 szeptemberére tervezett megközelítés során.

A hír a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt témaköréhez kapcsolódik.

Források:

Discovering a Satellite (SWRI/Lucy, 2022.08.18.)NASA’s Lucy Team Discovers Moon Around Asteroid Polymele (NASA GSFC, 2022.08.16.)

Kapcsolódó internetes oldal:

Gyorshír: elindult a Lucy űrszonda a Jupiter trójai kisbolygói felé! (MCSE, 2021.10.16.)