Ve vesmíru platí, že čím je objekt hmotnější, tím má silnější gravitaci a tím přesnější má tvar koule. Vychází z toho i definice planety. Malé planetky mají různé tvary. Chtělo by se říct, že většinou připomínají brambory, ale reálně známe alespoň přibližný tvar jen u hrstky z nich.
Jednou z nich je Kleopatra, kterou v roce 1880 objevil rakouský astronom narozený v Opavě Johann Palisa. Pohybuje se pro protáhlé dráze mezi Marsem a Jupiterem ve vzdálenosti 2 až 3,5 AU. Více než 100 let po objevu vědci zjistili, že svým tvarem připomíná psí kost. Na planetku se podíval přístroj SPHERE, který se jinak věnuje převážně výzkumu exoplanet a nachází se na dalekohledu VLT Evropské jižní observatoře v Chile.
Astronomové získali v letech 2017 až 2019 větší počet snímků, které doplnili o další údaje. Mimo jiné šlo o světelné křivky. Jak se planetka s nepravidelným tvarem otáčí okolo osy, natáčí se k nám různě velkou části svého povrchu, což se projeví ve změnách jasnosti planetky. Na základě nových i archivních snímků (z havajského Keckova dalekohledu) a dat byl složen nový trojrozměrný model Kleopatry.
Vědci zjistili, že jeden z laloků Kleopatry je větší než druhý a určili, že má celkovou délku asi 270 kilometrů.
Má dva měsíce
V roce 2008 byly u planetky objeveny dva menší měsíce, které dostaly jména AlexHelios a CleoSelene po synech egyptské královny.
O Kleopatře nyní vyšly dvě studie. Jedna se věnuje samotné Kleopatře a jejím parametrům, druhá jejím měsícům, i když i ty souvisí také se samotnou planetkou.
Astronomové milují binární cokoliv, protože oběh dvou či více těles okolo společného těžiště umožňuje upřesnit hmotnosti těles a jejich hustotu. „Měsíční“ studii vedl Miroslav Brož z Univerzity Karlovy. Podle ní se měsíce pohybují jinde, než se dříve myslelo.
Díky novým pozorováním a podrobnému modelování se týmu podařilo přesně popsat, jak Kleopatřina gravitace ovlivňuje pohyby měsíců a upřesnit oběžné dráhy měsíců AlexHelios a CleoSelene. Měsíce obíhají okolo planetky s periodami 1,8 a 2,7 dne.
Na základě drah měsíců a modelů planetky vypočítali autoři studie hmotnost Kleopatry na asi 3 . 10¹⁸ kg, což je o 56 % méně, než uváděla předchozí studie z roku 2018.
Hromada suti a vznik měsíců
Kombinací nových odhadů objemu a hmotnosti byli astronomové schopni vypočítat novou hodnotu hustoty planetky. Dříve se předpokládalo, že je kolem 4500 kg/m³, ale ve skutečnosti je jen 3400 kg/m³, což je hodně málo na objekt, který by měl být bohatý na kovy.
Příčinou nízké hustoty bude struktura planetky, která nebude ničím jiným než hromadou suti. Pravděpodobně vznikla při opětovném nahromadění materiálu po obřím impaktu.
Kleopatra rotuje téměř kritickou rychlostí, tedy rychlostí, při jejímž překročení by se začala rozpadat. Už malé impakty mohou z jejího povrchu zvedat kamínky. Autoři studie se domnívají, že tyto kamínky mohly následně vytvořit AlexHelios a CleoSelene, což znamená, že Kleopatra skutečně „porodila“ své vlastní měsíce.
Vědci se už nyní těší, až se na Kleopatru podívá chystaný obří dalekohled ELT, který se staví nedaleko od dalekohledů VLT.
