(90) Antiope

Asteroid; (90) Antiope
Eigenschaften des Orbits Animation Epoche: 4. September 2017 (JD 2.458.000,5)
Orbittyp	Äußerer Hauptgürtel
Asteroidenfamilie	Themis-Familie
Große Halbachse	3,149 AE
Exzentrizität	0,166
Perihel – Aphel	2,624 AE – 3,673 AE
Neigung der Bahnebene	2,2°
Länge des aufsteigenden Knotens	70,0°
Argument der Periapsis	244,9°
Zeitpunkt des Periheldurchgangs	23. Januar 2017
Siderische Umlaufzeit	5 a 215 d
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit	16,67 km/s
Physikalische Eigenschaften
Mittlerer Durchmesser	(87.8 ± 1) km
Abmessungen	93,0 × 87,0 × 83,6 km
Masse	4,2 · 1017 kg
Albedo	0,058 ± 0,004
Mittlere Dichte	1,25 ± 0,05 g/cm³
Rotationsperiode	16 h 30 min
Absolute Helligkeit	8,1 mag
Spektralklasse	C
Geschichte
Entdecker	Karl T. R. Luther
Datum der Entdeckung	1. Oktober 1866
Andere Bezeichnung	1952 BK2
	Quelle: Wenn nicht einzeln anders angegeben, stammen die Daten vom JPL Small-Body Database. Die Zugehörigkeit zu einer Asteroidenfamilie wird automatisch aus der AstDyS-2 Datenbank ermittelt. Bitte auch den Hinweis zu Asteroidenartikeln beachten.

(90) Antiope ist ein Asteroid des äußeren Asteroiden-Hauptgürtels. Durch die Entdeckung des geringfügig kleineren Begleiters S/2000 (90) 1 gilt Antiope als Doppelasteroiden-System.

Entdeckung und Benennung

Antiope wurde am 1. Oktober 1866 vom deutschen Astronomen Karl Theodor Robert Luther an der Sternwarte Düsseldorf entdeckt.[1]

Benannt wurde der Himmelskörper nach Antiope aus der griechischen Mythologie. Es ist aber umstritten, ob nach der Amazone Antiope, nach der Tochter des Zeus, die von Theseus entführt wurde, oder nach Antiope, der Geliebten von Zeus, dem sie die beiden Söhne Zethos und Amphion gebar.

Seit der Entdeckung des Begleiters wird der Name „Antiope“ offiziell für die größere Komponente verwendet, während für die kleinere Komponente die Bezeichnung S/2000 (90) 1 gilt. Doch wird der Name oft auch für das ganze System verwendet. Inoffiziell wird der Asteroid daher zuweilen auch als Antiope A bezeichnet.

Insgesamt wurde der Asteroid durch mehrere erdbasierte Teleskope beobachtet, insgesamt bisher 4348 Mal innerhalb von 154 Jahren.[2] (Stand Nov. 2020).

Bahneigenschaften

Umlauf- und Rotationsdynamik im Antiope-System

Umlaufbahn

Antiope umrundet die Sonne auf einer prograden elliptischen Umlaufbahn zwischen 393 Mill. km (2,62 AE) und 549 Mill. km (3,67 AE) Abstand zu deren Zentrum. Die Bahnexzentrizität beträgt 0,166, die Bahn ist um 2,2° gegenüber der Ekliptik geneigt. Ihre Bahn liegt demnach im äußeren Asteroidengürtel.

Die Umlaufzeit von Antiope beträgt 5,59 Jahre.

Antiope gehört zur Themis-Familie,[3] einer knapp 5000 Mitglieder zählenden Anzahl von Asteroiden, die die Sonne auf ähnlichen Bahnen umlaufen und wahrscheinlich Fragmente einer vorangegangenen Kollision sind.

Rotation

Beobachtungen des Antiope-Systems 2003–2005 mit dem VLT

Antiope rotiert in 16 Stunden und 30 Minuten einmal um ihre Achse. Da die Umlaufzeit gleich der Rotationszeit ist, und sich die kleinere Komponente S/2000 (90) 1 ebenso verhält, handelt es sich um eine doppelt gebundene Rotation. Das bedeutet, dass sich beide Körper stets dieselbe Seite zuwenden. Nach dem System Pluto/Charon wurde hier zum zweiten Mal eine doppelt gebundene Rotation nachgewiesen. Voraussetzung dafür sind ähnliche Massen und eine enge Umlaufbahn der beiden Körper.

Daraus ergibt sich, dass der Asteroid in einem Antiope-Jahr 2.968,7 Eigendrehungen („Tage“) vollführt.

Beobachtungen der Lichtkurve zeigen eine Ausrichtung von Antiopes Pol in Richtung der ekliptischen Koordinaten $(\beta ,\lambda )=(200^{\circ },38^{\circ })$ mit ±2° Unsicherheit. Daraus ergibt sich eine Achsenneigung von 63,7 ± 2°. Antiopes Rotation ist demnach prograd.

Physikalische Eigenschaften

Größe

Die bisherigen Beobachtungen von Antiope weisen auf einen rundlichen, leicht unregelmäßig geformten Körper hin; die genaueste Durchmesserbestimmung (geometrisches Mittel) liegt bei 87,8 km. Hinsichtlich der genauen Dimensionen liegt der präziseste Wert bei 93,0 × 87,0 × 83,6 km. Der gemessene Wert von rund 116 km bezieht sich auf beide Antiope-Körper.[4]

Ausgehend von einem mittleren Durchmesser von 87,8 km ergibt sich eine Oberfläche von etwa 24.200 km², was knapp der Fläche Nordmazedoniens entspricht.

Insgesamt gehören beide Antiope-Komponenten zu den 500 größten Asteroiden im Sonnensystem.

Bestimmungen des Durchmessers für Antiope
Jahr	Abmessungen in km	Quelle
2001	120,07 ± 4,0	IRAS[5]
2007	87,8 ± 1	Descamps u. a.[6]
2007	93,0 × 87,0 × 83,6	Descamps u. a.[7]
2014	115,974	Masiero u. a.[8]

(Die präziseste Bestimmung ist fett markiert.)

Oberfläche

Die Lücken in den von verschiedenen Standorten aus gewonnenen Beobachtungen einer Sternbedeckung durch Antiope am 19. Juli 2011 zeichnen die Silhouetten der beiden Komponenten nach

2007 lieferten Beobachtungen mit dem VLT-Teleskop unter Anwendung adaptiver Optik und Analysen von Lichtkurven Hinweise auf einen 68 km großen Einschlagskrater auf einem der beiden Körper. Dies könnte das Resultat einer Kollision einer Proto-Antiope sein, die zu der Teilung des Körpers in zwei ähnlich große Körper führte. Ein solcher Impaktor müsste mehr als 17 km Durchmesser gehabt haben. Der Krater kann durch das 10-m-Keck-Teleskop II nicht aufgelöst werden, doch wurde er durch die etwa 30 Sekunden dauernde Bedeckung des Sterns LQ Aquarii am 19. Juli 2011 bestätigt. Bereits am 11. Juni 1980 wurde eine Sternbedeckung aufgezeichnet.[9]

Innerer Aufbau

Antiope gehört zu den C-Typ-Asteroiden und besitzt daher eine dunkle, kohlenstoffreiche Oberfläche mit einer Albedo von 0,058. Die Oberflächenfärbung ist damit dunkler als Kohle. Die ungewöhnlich geringe mittlere Dichte von 1,25 g/cm³ ist ein Hinweis darauf, dass es sich nicht um einen kompakten Körper handelt, sondern ein Rubble Pile sein dürfte, eine Ansammlung von Staub und Gesteinen, die von Hohlräumen durchsetzt ist. Die Porosität wird auf über 30 % geschätzt. Es ist denkbar, dass sich der Asteroid aus Schutt einer vorangegangenen Kollision formiert hat, möglicherweise diejenige, in der die Themis-Familie ihren Ursprung hat.

Nach einer 2009 erfolgten spektroskopischen Untersuchung ist der Aufbau von (90) Antiope und S/2000 (90) 1 identisch.[10]

Die Masse von Antiope ließ sich bislang auf $4{,}2\cdot 10^{17}\ {\rm {kg}}$ berechnen.

Die absolute Helligkeit wird mit 8,1 mag angegeben.

Die mittlere Oberflächentemperatur beträgt rund 158 K (−115 °C) und kann mittags bis auf maximal 244 K (−29 °C) ansteigen.

Doppelsystem

Durch die Entdeckung des Begleiters im Jahr 2000 besteht Antiope aus zwei großen Körpern, die einander im mittleren Abstand von 170 Kilometern in 16,52 Stunden doppelt synchron umlaufen, was bedeutet, dass beide Körper einander stets dieselbe Seite zuwenden. Im Hauptgürtel stellen solche Binärsysteme eher eine Seltenheit dar, während sie im Kuipergürtel nicht ungewöhnlich sind. Die Gesamtmasse des Systems beträgt $8{,}3\pm 0{,}2\cdot 10^{17}\ {\rm {{kg}.}}$

Das Antiope-System in der Übersicht
Komponenten	Physikalische Parameter			Bahnparameter				Entdeckung
Name	Durch- messer (km)	Relativ- größe %	Masse (kg)	Große Halbachse (km)	Umlaufzeit (d)	Exzentrizität	Inklination zur Ekliptik	Datum der Entdeckung Datum der Veröffentlichung
(90) Antiope („Antiope A“)	87,8	100,00	4,2 · 10¹⁷	~ 85	0,6878	< 0,006	63,7°	1. Oktober 1866 48660000♠1866
S/2000 (90) 1 („Antiope B“)	83,8	95,4	4,1 · 10¹⁷	~ 85	0,6878	< 0,006	63,7°	10. August 2000 50001003♠03. Oktober 2000

Siehe auch

Weblinks

Wm. Robert Johnston: (90) Antiope and S/2000 (90) 1. (Englisch).
Franck Marchis: 90 Antiope A & B. (Memento vom 28. August 2008 im Internet Archive). (Englisch).
William J. Merline: 90 Antiope: Raw Keck Image. Rohbild von Antiope (VLT Teleskop, englisch).
90 Antiope. (Memento vom 8. März 2008 im Internet Archive). 15. März 2002, abgerufen am 22. November 2020 (englisch).

Einzelnachweise

Discovery Circumstances: Numbered Minor Planets. The International Astronomical Union – Minor Planet Center, 19. Oktober 2020, abgerufen am 22. November 2020.
(90) Antiope in der Small-Body Database des Jet Propulsion Laboratory (englisch).
D. Nesvorny, M. Broz, V. Carruba: Identification and Dynamical Properties of Asteroid Families. 2014, arXiv:1502.01628.
Stuart J. Weidenschilling u. a.: Origin of the double asteroid 90 Antiope: a continuing puzzle. (PDF; 15,6 kB) 2001, abgerufen am 22. November 2020.
Binary Asteroid 90 Antiope Closest Approach To Earth (1.773 AU). 17. Juni 2016, archiviert vom Original am 6. September 2017; abgerufen am 22. November 2020.
Pascal Descamps u. a.: Figure of the double Asteroid 90 Antiope from adaptive optics and lightcurve observations. April 2007, abgerufen am 22. November 2020.
Pascal Descamps u. a.: The Impossible Siblings. 29. März 2007, archiviert vom Original am 3. April 2007; abgerufen am 22. November 2020.
Joseph R. Masiero u. a.: Main-belt Asteroids with WISE/NEOWISE: Near-infrared Albedos. 2014, bibcode:2014ApJ...791..121M.
Franck Marchis u. a.: An Occultation by the double asteroid (90) Antiope seen in California (2011). 21. Juli 2011, abgerufen am 6. September 2017.
Franck Marchis, J. Emilio Enriquez, Joshua P. Emery, Jerome Berthier, Pascal Descamp, Frederic Vachier: The Origin of (90) Antiope from Component-Resolved Near-Infrared Spectroscopy. (PDF; 4,1 MB) Abgerufen am 22. November 2020.

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[1] Discovery Circumstances: Numbered Minor Planets. The International Astronomical Union – Minor Planet Center, 19. Oktober 2020, abgerufen am 22. November 2020.

[JPL-2] (90) Antiope in der Small-Body Database des Jet Propulsion Laboratory (englisch).

[3] D. Nesvorny, M. Broz, V. Carruba: Identification and Dynamical Properties of Asteroid Families. 2014, arXiv:1502.01628.

[weidenschilling-4] Stuart J. Weidenschilling u. a.: Origin of the double asteroid 90 Antiope: a continuing puzzle. (PDF; 15,6 kB) 2001, abgerufen am 22. November 2020.

[iras-5] Binary Asteroid 90 Antiope Closest Approach To Earth (1.773 AU). 17. Juni 2016, archiviert vom Original am 6. September 2017; abgerufen am 22. November 2020.

[descamps-6] Pascal Descamps u. a.: Figure of the double Asteroid 90 Antiope from adaptive optics and lightcurve observations. April 2007, abgerufen am 22. November 2020.

[descamps2-7] Pascal Descamps u. a.: The Impossible Siblings. 29. März 2007, archiviert vom Original am 3. April 2007; abgerufen am 22. November 2020.

[masiero-8] Joseph R. Masiero u. a.: Main-belt Asteroids with WISE/NEOWISE: Near-infrared Albedos. 2014, bibcode:2014ApJ...791..121M.

[marchis-9] Franck Marchis u. a.: An Occultation by the double asteroid (90) Antiope seen in California (2011). 21. Juli 2011, abgerufen am 6. September 2017.

[10] Franck Marchis, J. Emilio Enriquez, Joshua P. Emery, Jerome Berthier, Pascal Descamp, Frederic Vachier: The Origin of (90) Antiope from Component-Resolved Near-Infrared Spectroscopy. (PDF; 4,1 MB) Abgerufen am 22. November 2020.