Квазиспутник — это объект определенного типа со-орбитальной конфигурации ( орбитальный резонанс 1:1 ) с планетой (или карликовой планетой ), при котором объект остается близко к этой планете в течение многих орбитальных периодов.
Орбита квазиспутника вокруг Солнца занимает то же время, что и планета, но имеет другой эксцентриситет (обычно больший), как показано на схеме. Если наблюдать с точки зрения планеты наблюдателем, обращенным к Солнцу, квазиспутник будет двигаться по продолговатой ретроградной петле вокруг планеты. .
В отличие от настоящих спутников, квазиспутниковые орбиты лежат за пределами сферы Хилла планеты и нестабильны. Со временем они имеют тенденцию эволюционировать к другим типам резонансного движения, когда они больше не остаются в окрестностях планеты, а затем, возможно, позже возвращаются на квазиспутниковую орбиту и т. д.
Другие типы орбит, находящихся в резонансе с планетой 1:1, включают подковообразные орбиты и орбиты головастиков вокруг точек Лагранжа , но объекты на этих орбитах не остаются вблизи долготы планеты в течение многих оборотов вокруг звезды. Известно, что объекты на подковообразных орбитах иногда периодически переходят на относительно недолговечную квазиспутниковую орбиту [1] и иногда их путают. Примером такого объекта является 2002 AA 29 .
Квазиспутник аналогичен объекту на далекой ретроградной орбите , но в другом контексте. Последний термин обычно используется для космического зонда или искусственного спутника, находящегося на ретроградной орбите вокруг Луны, и период может быть намного короче, чем у Луны, тогда как термин «квазиспутник» обычно относится к такому объекту, как астероид. период которого аналогичен периоду планеты, квазиспутником которой он считается. Но в обоих случаях объект (астероид, космический зонд), рассматриваемый в системе отсчета, которая вращается вместе с двумя основными объектами (один раз в год для Солнца-Земли, один раз в месяц для Земли-Луны), кажется, движется ретроградно по сравнению с этим вращением. , тем самым удлиняя его сидерический период. Таким образом, квазиспутник (с малым наклонением) имеет тенденцию оставаться в определенных созвездиях, а не проходить через весь зодиак. Квазиспутники с высоким эксцентриситетом могут удаляться от своей планеты довольно далеко, больше, чем на астрономическую единицу для квазиспутников Земли , таких как 2014 OL 339 .
Слово «геосинхронный» иногда используется для описания квазиспутников Земли, поскольку их движение вокруг Солнца синхронизировано с движением Земли. Однако такое использование является нетрадиционным и сбивает с толку. Обычно геосинхронные спутники вращаются вокруг Земли в прямом направлении, с орбитальными периодами, синхронизированными с вращением Земли.
У Венеры есть один известный квазиспутник — 524522 Зоозве . Этот астероид также пересекает Меркурий и Землю ; кажется, что он был «спутником» Венеры только примерно последние 7000 лет, и ему суждено быть изгнанным с этой орбиты примерно через 500 лет. [2]
По состоянию на 2023 год у Земли было семь известных квазиспутников:
В долгосрочной перспективе астероиды могут переходить между квазиспутниковыми орбитами и подковообразными орбитами , которые обращаются вокруг точек Лагранжа L4 и L5. К 2016 году орбитальные расчеты показали, что все пять известных на тот момент квазиспутников Земли неоднократно переходят с подковообразной на квазиспутниковую орбиту. [8] 3753 Круитне , [9] 2002 AA 29 , [1] 2003 YN 107 и 2015 SO 2 [5] — малые планеты на подковообразных орбитах, которые могут превратиться в квазиспутниковые орбиты. Время, проведенное в квазиспутниковой фазе, различается от астероида к астероиду. По прогнозам , квазиспутник 2016 HO 3 будет стабильным в этом орбитальном состоянии в течение нескольких сотен лет, в отличие от 2003 YN 107 , который был квазиспутником с 1996 по 2006 год, но затем покинул окрестности Земли по подковообразной орбите. [8] [10]
469219 Камоалева ( 2016 HO 3 ) считается одним из самых стабильных квазиспутников, обнаруженных на Земле. Он находится на расстоянии от 38 до 100 лунных расстояний от Земли. [10]
Считается, что у астероида-карлика 1 Цереры есть квазиспутник, пока еще безымянный (76146) 2000 EU 16 .
(309239) 2007 RW 10 — временный квазиспутник Нептуна . [11] Объект был квазиспутником Нептуна около 12 500 лет и останется в этом динамическом состоянии еще 12 500 лет. [11]
На основе моделирования считается, что Уран и Нептун потенциально могут содержать квазиспутники на протяжении возраста Солнечной системы (около 4,5 миллиардов лет) [12] , но орбита квазиспутника будет оставаться стабильной только в течение 10 миллионов лет вблизи Юпитера . и 100 000 лет возле Сатурна . Известно, что у Юпитера и Сатурна есть квазиспутники. [ нужны разъяснения ] 2015 OL 106 , орбиталь Юпитера, периодически становится квазиспутником планеты, а в следующий раз станет им между 2380 и 2480 годами.
В начале 1989 года советский космический корабль «Фобос-2» был выведен на квазиспутниковую орбиту вокруг марсианского спутника Фобоса со средним радиусом орбиты около 100 километров (62 мили) от Фобоса. [13] Согласно расчетам, он мог оставаться в ловушке в окрестностях Фобоса в течение многих месяцев. Космический корабль погиб из-за неисправности бортовой системы управления.
Известно, что некоторые объекты являются случайными квазиспутниками, то есть не принуждаются к конфигурации гравитационным воздействием тела, квазиспутниками которого они являются. [14] Известно, что карликовые планеты Церера и Плутон имеют случайные квазиспутники. [14] В случае с Плутоном известный случайный квазиспутник 15810 Араун , как и Плутон, является плутино и вынужден принять такую конфигурацию под действием гравитационного влияния Нептуна. [14] Такое динамическое поведение повторяется: Араун становится квазиспутником Плутона каждые 2,4 млн лет и остается в этой конфигурации почти 350 000 лет. [14] [15] [16]
