stringtranslate.com

Квазиспутниковый

Схема типичной квазиспутниковой орбиты

Квазиспутник — это объект , находящийся в определенном типе коорбитальной конфигурации ( орбитальный резонанс 1:1 ) с планетой (или карликовой планетой ), при котором объект остается вблизи этой планеты 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 диаграмме. При наблюдении с точки зрения планеты наблюдателем, обращенным к Солнцу, будет казаться, что квазиспутник движется по продолговатой ретроградной петле вокруг планеты. (См. Аналемма § О квазиспутниках ) .

В отличие от настоящих спутников, квазиспутниковые орбиты лежат вне сферы Хилла планеты и нестабильны. Со временем они, как правило, эволюционируют к другим типам резонансного движения, где они больше не остаются в окрестностях планеты, затем, возможно, позже возвращаются на квазиспутниковую орбиту и т. д.

Другие типы орбит в резонансе 1:1 с планетой включают подковообразные орбиты и орбиты головастика 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 короткоживущую квазиспутниковую орбиту, [1] и иногда их путают с ними. Примером такого объекта является 2002 AA 29 .

Квазиспутник похож на объект на далекой ретроградной орбите , в другом контексте. Последний термин обычно используется для космического зонда или искусственного спутника на ретроградной орбите вокруг Луны, и период может быть намного короче, чем у Луны, тогда как термин «квазиспутник» обычно относится к объекту, подобному астероиду, 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), по-видимому, движется ретроградно по сравнению с этим вращением, тем самым удлиняя свой сидерический период. Таким образом, квазиспутник (с низким наклоном) имеет тенденцию оставаться в определенных созвездиях, а не проходить через весь зодиак. Квазиспутники с высоким эксцентриситетом могут удаляться от своей планеты на значительные расстояния, превышающие 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 нетрадиционно и сбивает с толку. Традиционно геосинхронные спутники вращаются вокруг Земли в прямом направлении, с орбитальными периодами, синхронизированными с вращением Земли.

Примеры

Венера

У Венеры есть один известный квазиспутник, 524522 Zoozve . Этот астероид также пересекает Меркурий и Землю ; похоже, он был «спутником» Венеры только около 7000 лет назад и должен быть выброшен из этой орбиты примерно через 500 лет. [2]

Земля

Колеблющаяся траектория астероида 469219 Камо'оалевы , наблюдаемая с Земли, когда он вращается вокруг Солнца. Прослеживаемая траектория Камо'оалевы делает его постоянным спутником Земли.

По состоянию на 2023 год у Земли было семь известных квазиспутников:

В долгосрочной перспективе астероиды могут перемещаться между квазиспутниковыми орбитами и подковообразными орбитами , которые вращаются вокруг точек Лагранжа L4 и L5. К 2016 году орбитальные расчеты показали, что все пять известных на тот момент квазиспутников Земли неоднократно перемещаются между подковообразными и квазиспутниковыми орбитами. [8] 3753 Cruithne , [9] 2002 AA 29 , [1] 2003 YN 107 и 2015 SO 2 [5] являются малыми планетами на подковообразных орбитах, которые могут эволюционировать в квазиспутниковую орбиту. Время, проведенное в фазе квазиспутника, отличается от астероида к астероиду. Квазиспутник 2016 HO 3 , как прогнозируется, будет стабильно находиться 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 и вышел на подковообразную орбиту. [8] [10]

469219 Камоалева ( 2016 HO 3 ) считается одним из самых стабильных квазиспутников Земли, найденных до сих пор. Он находится на расстоянии от 38 до 100  лунных расстояний от Земли. [10]

Церера

Предполагается, что у астероида-карликовой планеты 1 Церера есть квазиспутник, пока не имеющий названия (76146) 2000 EU 16 .

Нептун

(309239) 2007 RW 10 является временным квазиспутником Нептуна . [11] Объект был квазиспутником Нептуна около 12 500 лет и останется в этом динамическом состоянии еще 12 500 лет. [11]

Другие планеты

На основе моделирования предполагается, что Уран и Нептун потенциально могут удерживать квазиспутники вплоть до возраста Солнечной системы (около 4,5 миллиардов лет) [12] , но орбита квазиспутника останется стабильной только 10 миллионов лет вблизи Юпитера и 100 000 лет вблизи Сатурна . Известно, что у Юпитера и Сатурна есть квазиспутники. [ необходимо разъяснение ] 2015 OL106 , соорбитальный к Юпитеру, периодически становится квазиспутником планеты и в следующий раз станет таковым между 2380 и 2480 годами.

Искусственные квазиспутники

В начале 1989 года советский космический аппарат «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 бы оставаться в ловушке в окрестностях Фобоса в течение многих месяцев. Космический аппарат был потерян из-за неисправности бортовой системы управления.

Случайные квазиспутники

Известно, что некоторые объекты являются случайными квазиспутниками, что означает, что они не были принудительно приняты в конфигурацию гравитационным влиянием тела, квазиспутниками которого они являются. [14] Известно, что карликовые планеты Церера и Плутон имеют случайные квазиспутники. [ 14 ] В случае Плутона известный случайный квазиспутник, 15810 Arawn , является, как и Плутон, плутино и принудительно принят в эту конфигурацию гравитационным влиянием Нептуна. [14] Это динамическое поведение является повторяющимся, когда Arawn становится квазиспутником Плутона каждые 2,4 млн лет и остается в этой конфигурации в течение почти 350 000 лет. [14] [15] [16]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ аб Коннорс, Мартин; Чодас, Пол; Миккола, Сеппо; Вигерт, Пол; Вейе, Кристиан; Иннанен, Киммо (2002). «Открытие астероида и квазиспутника на подковообразной орбите, подобной Земле». Метеоритика и планетология . 37 (10): 1435–1441. Бибкод : 2002M&PS...37.1435C. дои : 10.1111/j.1945-5100.2002.tb01039.x .
  2. ^ Миккола, С.; Брассер, Р.; Вигерт, П.; Иннанен, К. (2004). «Астероид 2002 VE68, квазиспутник Венеры». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 351 (3): L63–L65. Bibcode : 2004MNRAS.351L..63M. doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.07994.x .
  3. ^ Brasser, R.; et al. (сентябрь 2004 г.). «Transient co-orbital asteroids» (переходные коорбитальные астероиды). Icarus . 171 (1): 102–109. Bibcode :2004Icar..171..102B. doi :10.1016/j.icarus.2004.04.019.
  4. ^ Вайер, Павел (октябрь 2010 г.). «Динамическая эволюция квазиспутников Земли: 2004 GU9 и 2006 FV35» (PDF) . Икар . 209 (2): 488–493. Бибкод : 2010Icar..209..488W. дои : 10.1016/j.icarus.2010.05.012.
  5. ^ ab de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raúl (2016). «От подковы к квазиспутнику и обратно: любопытная динамика астероида 2015 SO2, вращающегося по орбите вокруг Земли». Астрофизика и космическая наука . 361 : 16. arXiv : 1511.08360 . Bibcode : 2016Ap&SS.361...16D. doi : 10.1007/s10509-015-2597-8. S2CID  189842725.
  6. ^ де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль (2014). «Астероид 2014 OL339: еще один квазиспутник Земли». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 445 (3): 2985–2994. arXiv : 1409.5588 . Бибкод : 2014MNRAS.445.2961D. дои : 10.1093/mnras/stu1978 .
  7. Agle, DC; Brown, Dwayne; Cantillo, Laurie (15 июня 2016 г.). «Маленький астероид — постоянный спутник Земли». NASA . Получено 15 июня 2016 г. .
  8. ^ abc de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raúl (2016). «Астероид (469219) 2016 HO3, самый маленький и близкий квазиспутник Земли». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 462 (4): 3441–3456. arXiv : 1608.01518 . Bibcode : 2016MNRAS.462.3441D. doi : 10.1093/mnras/stw1972 .
  9. ^ Христу, Апостолос А.; Эшер, Дэвид Дж. (2011). «Долгоживущий подковообразный спутник Земли». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 414 (4): 2965–2969. arXiv : 1104.0036 . Bibcode : 2011MNRAS.414.2965C. doi : 10.1111/j.1365-2966.2011.18595.x . S2CID  13832179.
  10. ^ ab "Малый астероид — постоянный спутник Земли". Лаборатория реактивного движения .
  11. ^ Аб де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль (сентябрь 2012 г.). «(309239) 2007 RW10: большой временный квазиспутник Нептуна». Письма по астрономии и астрофизике . 545 : Л9. arXiv : 1209.1577 . Бибкод : 2012A&A...545L...9D. дои : 10.1051/0004-6361/201219931. S2CID  118374080.
  12. ^ Вигерт, П.; Иннанен, К. (2000). «Устойчивость квазиспутников во внешней солнечной системе». The Astronomical Journal . 119 (4): 1978–1984. Bibcode : 2000AJ....119.1978W. doi : 10.1086/301291 .
  13. ^ Грин, LM; Захаров А.В.; Пичхадзе, КМ. Что мы ищем на Фобосе [То, что мы ищем [на] Фобосе] (на русском языке). Архивировано из оригинала 20 июля 2009 г.
  14. ^ abcd де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль (2012). «Плутино 15810 (1994 JR1), случайный квазиспутник Плутона». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма . 427 (1): L85. arXiv : 1209.3116 . Бибкод : 2012MNRAS.427L..85D. дои : 10.1111/j.1745-3933.2012.01350.x . S2CID  118570875.
  15. ^ "Плутон поддельный спутник". Архивировано из оригинала 2013-01-05 . Получено 2012-09-24 .
  16. ^ де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль (2016). «Критерий аналеммы: случайные квазиспутники действительно являются настоящими квазиспутниками». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 462 (3): 3344–3349. arXiv : 1607.06686 . Бибкод : 2016MNRAS.462.3344D. дои : 10.1093/mnras/stw1833 .

Внешние ссылки