4337 Arecibo

4337 Arecibo
Odkrycie
Odkryty przez E.Bowella
Miejsce odkrycia Anderson Mesa Stn.
Data odkrycia 14 kwietnia 1985
Oznaczenia
(4337) Arecibo
Nazwany po
 Obserwatorium Arecibo

  1933 HE · 1979 FR 3 1979 HG 2 · 1985 GB
  
pas główny · ( zewnętrzny ) Temida  
Charakterystyka orbity  
Epoka 9 sierpnia 2022 r. ( JD 2459800.5)
Parametr niepewności 0
Łuk obserwacyjny 88,42 rok (32295 dni)
Najwcześniejsza data wyzdrowienia 24 kwietnia 1933 r
Aphelium 3,5626 j.a
Peryhelium 2,9702 j.a
3,2664 j.a
Ekscentryczność 0,0907
5,90 rok (2156 dni)
104,049 °
0° 10 m 1,041 s / dzień
Nachylenie 2,2131°
41,175°
183,07°
Charakterystyka fizyczna
Średnia średnica
 24,4 ± 0,6 km (podstawowy)
Średnia gęstość
< 1,3 g/ cm3

  32,972 823 godz. ( Gaia DR3) 32,85 ± 0,38 godz.
60° ± 3°
261° ± 3°

0,077 ± 0,004 0,06 ± 0,02
 
11,9 ± 0,1 · 12,45 12,52

4337 Arecibo ( oznaczenie prowincjonalne : 1985 GB ) to podwójna planetoida temistowska z zewnętrznych regionów pasa asteroid , o średnicy około 24 kilometrów (15 mil). Została odkryta 14 kwietnia 1985 roku przez amerykańskiego astronoma Edwarda Bowella na stacji Anderson Mesa w pobliżu Flagstaff w Arizonie w Stanach Zjednoczonych. Został nazwany na cześć Obserwatorium Arecibo w Puerto Rico. Ma stosunkowo duży księżyc-mniejszą planetę , który został odkryty podczas obserwacji zakrycia gwiazd przez Davida Gaulta i Petera Nosworthy'ego w maju 2021 r., Co wyróżnia go jako pierwszy księżyc asteroidy odkryty i potwierdzony wyłącznie metodą zakrycia.

Historia

Odkrycie

Asteroida ta została odkryta przez amerykańskiego astronoma Edwarda Bowella podczas pomiarów dwóch zdjęć wykonanych 0,33-metrowym astrografem Obserwatorium Lowella 14 kwietnia 1985 roku, znajdującym się na stacji Anderson Mesa w pobliżu Flagstaff w Arizonie w Stanach Zjednoczonych. Obserwacje odkrycia zostały opublikowane przez Minor Planet Center 4 maja 1985 r. We wrześniu 1985 r. Astronomowie Kiichirō Furukawa i Lutz D. Schmadel zidentyfikowali asteroidę w obserwacjach przed odkryciem z marca i kwietnia 1979 r., Podczas gdy Furukawa niezależnie znalazł wcześniejsze obserwacje przed odkryciem z kwietnia 1933 r. Po połączeniu tych obserwacji przed odkryciem orbita asteroidy uległa znacznej poprawie i ostatecznie 11 stycznia 1990 r. otrzymała swój stały numer mniejszej planety 4337 z Minor Planet Center.

Nazewnictwo

Asteroida została nazwana na cześć Obserwatorium Arecibo w Puerto Rico, gdzie znajduje się największy na świecie radioteleskop z pełną aperturą w XX wieku. Nazwa została zaproponowana przez astronoma radarowego Stevena J. Ostro w uznaniu niezastąpionego wkładu obserwatorium w charakterystykę ciał Układu Słonecznego, w tym asteroid. Oficjalne nazewnictwo zostało opublikowane przez Minor Planet Center 8 czerwca 1990 r.

Zakrycia i odkrycia satelitów

19 maja 2021 r. dwóch astronomów amatorów , David Gault i Peter Nosworthy, zaobserwowało, że Arecibo przechodzi przed gwiazdą o jasności 13,6 magnitudo i blokuje jej światło z Nowej Południowej Walii w Australii. Każdy obserwował zakrycie gwiazdy za pomocą szybkich kamer wideo podłączonych do swoich 30-centymetrowych teleskopów w swoich obserwatoriach domowych, oddzielonych od siebie o 0,7 km (0,43 mil) w poprzek (prostopadle) i 18 km (11 mil) wzdłuż (równolegle). ścieżka cienia Arecibo przez Ziemię. Wykryli dwusekundową okultację, która rozpoczęła się o 17:58 UTC , ale potem nieoczekiwanie wykryli wtórną, krótszą okultację trzy sekundy później. Zaobserwowany spadek jasności gwiazdy dla obu zdarzeń był znacznie większy, niż można by się spodziewać w przypadku gwiazdy podwójnej z zakrytym jednym składnikiem, co doprowadziło Gaulta i Nosworthy'ego do wniosku, że wtórne zakrycie było najprawdopodobniej spowodowane przez naturalnego satelitę krążącego wokół Arecibo.

Kilka dni po odkryciu satelity Arecibo inni astronomowie zajmujący się okultyzmem zostali zaalarmowani, aby śledzić kolejne zdarzenie okultystyczne Arecibo nad Ameryką Północną w dniu 9 czerwca 2021 r. Richard Nolthenius i Kirk Bender, oddzieleni od siebie o 8,2 km (5,1 mil) w poprzek i 8 km (5,0 mil) wzdłuż ścieżki cienia Arecibo, z powodzeniem zaobserwowano zakrycie 9 czerwca 2021 r. Ze środkowej Kalifornii. Gdy Arecibo przechodziło przed gwiazdą o jasności 12,0 magnitudo, wykryli główne zakrycie trwające dwie sekundy, które rozpoczęło się o 10:58 UTC, a następnie satelita wykonał zakrycie wtórne trzy sekundy później, potwierdzając istnienie satelity Arecibo. Wyniki odkrycia i potwierdzenia satelitów z zakryć w maju i czerwcu 2021 r. Zostały formalnie opublikowane przez Centralne Biuro Telegramów Astronomicznych w dniu 20 czerwca 2021 r. Odkrywcy Gault i Nosworthy uznają satelitę Arecibo za pierwszy księżyc asteroidy odkryty przez astronomów amatorów i potwierdzony metodą zakrycia .

30 czerwca 2021 roku astronomowie w całych Stanach Zjednoczonych przygotowywali się do kolejnej okultacji Arecibo w celu dalszych obserwacji jego satelity, ale większość z nich doświadczyła trudności technicznych i niesprzyjających warunków pogodowych, w wyniku czego tylko 5 z 15 różnych miejsc przeprowadziło udane obserwacje. Tylko 3 z 5 udanych witryn zgłosiło pozytywne wykrycia (Nolthenius, Bender i Christopher Kitting z CSU East Bay zgłosili pozytywy) z pojedynczą okultacją; pozostałe dwa chybiły i nie wykryły satelity. Możliwe, że satelita i główny korpus były mieszanym obrazem, biorąc pod uwagę późniejszą wyznaczoną bliską orbitę.

Orbita i klasyfikacja

Arecibo to asteroida temistowska należąca do rodziny Temidy ( 602 ), bardzo dużej rodziny asteroid węglowych nazwanych na cześć ich ciała macierzystego 24 Temidy . Arecibo okrąża Słońce w zewnętrznym pasie głównym w odległości 3,0–3,6 AU raz na 5 lat i 11 miesięcy (2156 dni; półoś wielka 3,27 AU). Jego orbita ma mimośrodowość 0,09 i nachylenie 2 ° względem ekliptyki .

Ze względu na niskie nachylenie orbity Arecibo jest widoczne wzdłuż ekliptyki przy pozornej jasności 16–18 magnitudo . Arecibo jest zbyt słabe, aby można je było dostrzec gołym okiem , nawet przy maksymalnej jasności 16 magnitudo w opozycji — do jego zobaczenia potrzebny jest teleskop o aperturze co najmniej 60 cm (24 cale) .

Charakterystyka fizyczna

Widmowa klasa Arecibo jest nieznana, ale można założyć, że jest to węglisty typ C , podobny do większości członków rodziny Themis. Podobnie jak większość członków rodziny Themis, Arecibo ma prawdopodobnie wysoce porowatą strukturę wewnętrzną o niskiej gęstości poniżej 1,3 g/cm 3 , co rzeczywiście wynika z jego masy określonej na podstawie ruchu orbitalnego satelity.

Średnica i albedo

Na podstawie obserwacji zakrycia z 9 czerwca 2021 r. Pierwotne ciało systemu Arecibo ma średnicę 24,4 ± 0,6 km (15,16 ± 0,37 mil), zakładając, że ma kulisty kształt. Z drugiej strony pomiary emisji termicznej w podczerwieni przeprowadzone przez Akari z Japan Aerospace Exploration Agency i NASA Wide-field Infrared Survey Explorer ( WISE) określiły mniejsze średnice odpowiednio 17,6 i 19,7 km (10,9 i 12,2 mil), z odpowiednimi geometryczne albedo 0,10 i 0,08. Rozbieżność między pomiarami okultacji i podczerwieni może być spowodowana mocno spłaszczonym kształtem obu elementów systemu Arecibo; w tym przypadku pierwotna średnica pochodząca z zakrycia reprezentowałaby maksymalny zakres jego kształtu. wielkości bezwzględnej Arecibo wahają się od 11,9 do 12,6, ze średnią 12,4 przyjętą przez Collaborative Asteroid Lightcurve Link. Baza danych małych ciał w Minor Planet Center i Jet Propulsion Laboratory określają jasność bezwzględną 12,5 w oparciu wyłącznie o fotometrię widzialną .

Obrót

Raoula Behrenda z Obserwatorium Genewskiego w Szwajcarii uzyskano wstępną rotacyjną krzywą światła Arecibo . Analiza krzywej blasku dała przybliżony okres rotacji 32,85 ± 0,38 godziny z amplitudą jasności 0,17 magnitudo ( U=2 ). Precyzyjna fotometria i astrometria ze statku kosmicznego Gaia potwierdziły ten okres i pokazały, że jest on równy okresowi orbitalnemu satelity, co sugeruje, że pierwotna Arecibo jest w synchronicznej rotacji z okresem orbitalnym satelity.

Na podstawie fotometrii Gaia biegun północny Arecibo wskazuje kierunek 271° długości ekliptyki i 68° szerokości ekliptyki . Astrometria Gaia dla orbity satelity daje orientację biegunów o długości ekliptyki 261° ± 3° i szerokości ekliptyki 60° ± 3° , zgodnie z orientacją biegunów uzyskaną z fotometrii. Sugeruje to, że osiowe nachylenie głównego Arecibo jest wyrównane z nachyleniem orbity satelity pod kątem 30 ° w stosunku do ekliptyki.

Satelita

Odkrycie
Odkryty przez
D. Gault P. Nosworthy
Data odkrycia 19 maja 2021 r
Charakterystyka orbitalna
49,9 ± 1,0 km
  32.972 823 godz
Nachylenie 30° ± 3° wrt ekliptyki
Satelita z 4337 Arecibo
Charakterystyka fizyczna
Średnia średnica
 13 ± 1,5 km
Średnia gęstość
< 1,3 g/ cm3

W Arecibo znajduje się stosunkowo duży księżyc-mniejsza planeta o wielkości około połowy jego średnicy, tworzący układ podwójny . Ten nienazwany satelita krąży blisko w promieniu orbity 50 km (31 mil) od głównego ciała systemu Arecibo, wykonując pełny obrót w około 33 godziny lub 1,4 dnia. Została odkryta przez australijskich astronomów-amatorów Davida Gaulta i Petera Nosworthy'ego podczas obserwacji Arecibo zasłaniającej gwiazdę 19 maja 2021 r. I została potwierdzona podczas kolejnej zakrycia 9 czerwca 2021 r.

Orbita

Zaobserwowana separacja kątowa między satelitą a głównym obiektem podczas zakryć 19 maja i 9 czerwca 2021 r. wyniosła odpowiednio 25,5 ± 1,0 i 32,8 ± 0,7 milisekundy kątowej. W lipcu 2021 Nolthenius przedstawił wstępną analizę sugerującą, że promień orbity satelity powinien mieścić się w przedziale 100–293 km (62–182 mil), w oparciu o założoną gęstość systemu 1,9 g/cm 3 i zewnętrzną granicę stabilności orbity spowodowane oddziaływaniem grawitacyjnym Jowisza . Ponieważ w tamtym czasie nie były dostępne żadne fotometryczne pomiary okresu rotacji Arecibo, ograniczenia dotyczące okresu orbitalnego satelity ograniczały się wyłącznie do trzech zakryć zaobserwowanych w 2021 r., co sugerowało okresy 20 dni i jego aliasy krótszych okresów wynoszące 10 dni, 5 dni , i 2,5 dnia.

13 czerwca 2022 r. zespół europejskich astronomów kierowany przez Paolo Tangę w imieniu Europejskiej Agencji Kosmicznej opublikował analizę słuszności koncepcji systemu Arecibo przy użyciu precyzyjnej astrometrii i fotometrii z misji Gaia , jako część jego trzecia publikacja danych. Odkryli, że Arecibo wykazuje okresowe oscylacje jasności i pozycji, które są zgodne z okresem 32,972823 godzin (1,3738676 d), zgodnie z wcześniejszą fotometrią naziemną z lipca 2021 r. i ustalającą okres orbitalny satelity. Określili mniejszy promień orbity 49,9 ± 1,0 km (31,01 ± 0,62 mil) i nachylenie 30 ° ± 3 ° w stosunku do ekliptyki, dokładnie pokrywając się z pozycjami satelity obserwowanymi podczas okultacji w maju i czerwcu 2021 r. Biorąc pod uwagę bliskość satelity do głównego ciała oraz zbieżność okresów oscylacji jasności i pozycji, satelita prawdopodobnie znajduje się na orbicie synchronicznej z okresem obrotu głównego.

Charakterystyka fizyczna

Okresowa oscylacja pozycji Arecibo zmierzona przez sondę Gaia , oznaczająca obecność dużego orbitującego satelity

Wstępne wykrycie satelity podczas zakrycia 19 maja 2021 r. zapewniło słabe ograniczenia co do jego wielkości ze względu na bliskie odległości między miejscami obserwacji. Okultacja z 9 czerwca 2021 r. okazała się bardziej niezawodna przy szerszych odstępach między miejscami obserwatorów, zapewniając najlepiej dopasowaną średnicę satelity wynoszącą 13 ± 1,5 km (8,08 ± 0,93 mil) dla zakładanego kulistego kształtu satelity. Biorąc pod uwagę to oszacowanie średnicy, satelita jest mniej więcej o połowę mniejszy od głównego ciała w systemie Arecibo.

Satelita jest wystarczająco masywny, aby wywołać mierzalne wahania pozycji głównego Arecibo, chociaż z nieoczekiwanie niską amplitudą do 2,7 milisekund kątowych z punktu widzenia Gai , czyli 8,5% maksymalnej obserwowanej odległości kątowej między satelitą a głównym. To niewielkie wahanie pozycji pierwotnej Arecibo implikuje bardzo niski stosunek masy satelity do masy pierwotnej w stosunku do stosunku masy satelity do średnicy pierwotnej, co można wytłumaczyć albo bardzo spłaszczonym kształtem, albo bardzo niską gęstością satelity. Tanga i współpracownicy opowiadają się za scenariuszem wysokiego spłaszczenia, ponieważ daje on bardziej realistyczne wartości gęstości i może wyjaśnić niedoszacowanie średnicy pierwotnej w podczerwieni. W tym przypadku średnica satelity wynikająca z zakrycia odpowiadałaby maksymalnemu zakresowi kształtu, a minimalna możliwa gęstość wynosiłaby 1 g/cm 3 , oczekiwana dla wysoce porowatej asteroidy temistowskiej.

Notatki

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=4337_Arecibo&oldid=1140525328 ”