stringtranslate.com

Земной троян

Орбита 2010 TK 7 , первого обнаруженного земного трояна (слева). Точки Лагранжа L 4 и L 5 . Линии вокруг синих треугольников обозначают орбиты головастиков (справа).

Земной троян - это астероид , который вращается вокруг Солнца в непосредственной близости от Земли - точки Лагранжа Солнца L 4 (ведущий угол 60 °) или L 5 (отстающий угол 60 °), таким образом, имея орбиту, аналогичную орбите Земли. Пока обнаружено только два земных трояна. Название «троян» впервые было использовано в 1906 году для троянов Юпитера — астероидов, которые наблюдались вблизи лагранжевых точек орбиты Юпитера .

Члены

2010 TK 7 , один из двух известных земных троянов, расположен в правом нижнем углу и обведен небольшим зеленым кольцом.

Л 4 (ведущий)

L 5 (конечный)

Поиски

В 1994 году был проведен наземный поиск объектов L 5 на площади 0,35 квадратных градуса неба в плохих условиях наблюдения. [5] В ходе этого поиска не удалось обнаружить ни одного объекта:

«Предельная чувствительность этого поиска составила ~22,8, что соответствует астероидам C-типа диаметром ~350 м или астероидам S-типа диаметром ~175 м». [5]

В феврале 2017 года космический корабль OSIRIS-REx выполнил поиск из региона L 4 на пути к астероиду  Бенну . [6] Никаких дополнительных троянов Земли обнаружено не было. [7]

В апреле 2017 года космический корабль «Хаябуса2» обыскал район L5 , направляясь к астероиду Рюгу , [8] но не нашел там астероидов. [9]

Значение

Орбиты любых земных троянов могут сделать их достижение менее энергетически затратным, чем до Луны, даже несмотря на то, что они будут в сотни раз дальше. Такие астероиды однажды могут быть полезны в качестве источников элементов, которые редко встречаются у поверхности Земли. На Земле трудно найти сидерофилы , такие как иридий , поскольку они в основном опустились в ядро ​​планеты вскоре после ее образования.

Небольшой астероид может быть богатым источником таких элементов, даже если его общий состав подобен земному; из-за своего небольшого размера такие тела будут терять тепло гораздо быстрее, чем планеты после их формирования, и поэтому не расплавятся, что является необходимым условием для дифференциации (даже если бы они дифференцировались, ядро ​​все равно было бы в пределах досягаемости). Их слабые гравитационные поля также препятствовали бы значительному разделению более плотного и легкого материала; масса размером с 2010 TK 7 будет оказывать поверхностное гравитационное воздействие менее чем в 0,00005 раза больше, чем у Земли (хотя вращение астероида может вызвать разделение).

Гипотеза гигантского удара

Гипотетический земной троян размером с планету размером с Марс , получивший имя Тейя , считается сторонниками гипотезы гигантского удара источником происхождения Луны . Гипотеза утверждает, что Луна образовалась после столкновения Земли и Тейи, [10] выбрасывающего материал с двух планет в космос. Этот материал в конечном итоге сросся вокруг Земли и образовал единое орбитальное тело — Луну. [11]

В то же время материал Тейи смешался и объединился с мантией и ядром Земли. Сторонники гипотезы гигантского удара предполагают, что большое ядро ​​Земли по отношению к ее общему объему образовалось в результате этой комбинации.

Продолжающийся интерес к околоземным астероидам

Астрономия продолжает сохранять интерес к этому предмету. Публикация [12] описывает эти причины следующим образом:

Выживание до наших дней древней популяции [Земных троянцев] вполне гарантировано при условии, что сама орбита Земли не подвергалась сильным возмущениям с момента ее образования. Поэтому уместно учитывать, что современные теоретические модели формирования планет обнаруживают сильно хаотичную орбитальную эволюцию на заключительных стадиях сборки планет земной группы и системы Земля-Луна.

Такая хаотическая эволюция может на первый взгляд показаться неблагоприятной для выживания изначальной популяции [земных троянов] . Однако во время и после хаотического собрания планет земной группы вполне вероятно, что остаточная планетезимальная популяция, составляющая несколько процентов массы Земли, присутствовала и помогла сгладить эксцентриситеты и наклоны орбит планет земной группы до наблюдаемых низких значений. , а также обеспечить так называемую «позднюю видимость» аккрецирующих планетезималей, чтобы объяснить структуру содержания высокосидерофильных элементов в мантии Земли.

Такая остаточная планетезимальная популяция также естественным образом приведет к тому, что небольшая часть окажется в ловушке в троянских зонах Земли по мере того, как орбита Земли станет круговой. Помимо потенциального размещения древней, долговременно стабильной популяции астероидов, троянские регионы Земли также представляют собой временные ловушки для ОСЗ, которые происходят из более удаленных резервуаров малых тел Солнечной системы, таких как главный пояс астероидов.

Другие спутники Земли

Несколько других небольших объектов были обнаружены на орбитальной траектории, связанной с Землей. Хотя эти объекты находятся в орбитальном резонансе 1:1, они не являются земными троянами, поскольку не совершают либрацию вокруг определенной точки лагранжа Солнца и Земли, ни L 4 , ни L 5 .

У Земли есть еще один известный спутник — астероид 3753 Круитни . Диаметром около 5 км, он имеет своеобразный тип орбитального резонанса, называемый перекрывающейся подковой , и, вероятно, является лишь временным связующим звеном. [13]

469219 Камоалева — астероид , открытый 27 апреля 2016 года, возможно, самый стабильный квазиспутник Земли . [14]

Галерея

Смотрите также

Рекомендации

  1. ↑ Рейли, М. (27 июля 2011 г.). «Земляной сталкер найден в вечных сумерках». Новый учёный . Проверено 21 февраля 2014 г.
  2. ↑ Чой, CQ (27 июля 2011 г.). «Наконец-то обнаружен первый астероид-спутник Земли». Space.com . Проверено 27 июля 2011 г.
  3. ^ «OSIRIS-REx ищет земные троянские астероиды» (пресс-релиз). НАСА . 9 февраля 2017 г.
  4. ^ Хуэй, Ман-То; Вигерт, Пол А.; Толен, Дэвид Дж.; Фёринг, Дора (ноябрь 2021 г.). «Второй земной троян 2020 XL5». Письма астрофизического журнала . 922 (2): Л25. arXiv : 2111.05058 . Бибкод : 2021ApJ...922L..25H. дои : 10.3847/2041-8213/ac37bf . S2CID  243860678.
  5. ^ аб Уайтли, Роберт Дж.; Толен, Дэвид Дж. (1998). «ПЗС-поиск лагранжевых астероидов системы Земля – Солнце». Икар . 136 (1): 154–167. Бибкод : 1998Icar..136..154W. дои : 10.1006/icar.1998.5995. номер статьи IS985995A.Поступило 24 ноября 1997 г.; пересмотрено 13 апреля 1998 г.
  6. ^ «Миссия НАСА по поиску редких астероидов» (Пресс-релиз). НАСА . Проверено 01 марта 2017 г.
  7. ^ "Приборы для испытаний на поиск астероидов OSIRIS-REx" . НАСА . Проверено 24 марта 2017 г.
  8. ^ "太陽−地球系のL5点付近の観測について" . ДЖАКСА . 11 апреля 2017 г. Проверено 18 апреля 2017 г.
  9. ^ Статус миссии Хаябуса2 (PDF) . 49-я конференция по наукам о Луне и планетах , 2018 г. Проверено 10 августа 2018 г.
  10. ↑ Кнаптон, Сара (29 января 2016 г.). «Земля на самом деле представляет собой две планеты, заключают ученые». Телеграф .
  11. ^ «Гипотеза Тейи: появляются новые доказательства того, что Земля и Луна когда-то были одним и тем же». Дейли Гэлакси . 05 июля 2007 г. Проверено 13 ноября 2013 г.
  12. ↑ Малхотра, Рену (18 февраля 2019 г.). «Дело о глубоком поиске троянских астероидов Земли». Природная астрономия . 3 (3): 193–194. arXiv : 1903.01922 . Бибкод : 2019NatAs...3..193M. doi : 10.1038/s41550-019-0697-z. S2CID  119333756.
  13. ^ Мюррей, К. (1997). «Тайный спутник Земли». Природа . 387 (6634): 651–652. Бибкод : 1997Natur.387..651M. дои : 10.1038/42585 .
  14. ^ Эгл, округ Колумбия; Браун, Дуэйн; Кантильо, Лори (15 июня 2016 г.). «Маленький астероид — постоянный спутник Земли». НАСА / Лаборатория реактивного движения . Проверено 15 июня 2016 г.
  15. ^ «Данные NOIRLab NSF показывают, что земной троянский астероид является крупнейшим из найденных» . Проверено 27 января 2023 г.