stringtranslate.com

Нептун троян

Трояны L 4 Нептуна с плутино для справки.

Трояны Нептуна — это тела, вращающиеся вокруг Солнца вблизи одной из стабильных точек Лагранжа Нептуна , подобно троянам других планет. Таким образом, они имеют примерно тот же период обращения, что и Нептун, и следуют примерно по той же орбитальной траектории. В настоящее время известен тридцать один троян Нептуна, из которых 27 вращаются вокруг точки Лагранжа Солнце-Нептун L 4 на 60 ° впереди Нептуна [1] и четыре вращаются вокруг области Нептуна L 5 на 60 ° позади Нептуна. [1] Трояны Нептуна называются «троянами» по аналогии с троянами Юпитера .

Открытие 2005 TN 53 на орбите с большим наклонением (>25°) имело большое значение, поскольку предполагало наличие «густого» облака троянов [2] ( трояны Юпитера имеют наклонения до 40° [3] ), что показательно. захвата в замороженном состоянии вместо образования на месте или столкновительного образования. [2] Есть подозрение, что крупные (радиус ≈ 100 км) трояны Нептуна могут на порядок превосходить по численности трояны Юпитера . [4] [5]

В 2010 году было объявлено об открытии первого известного трояна L 5 Neptune — 2008 LC 18 . [6] Следящую за Нептуном область L 5 в настоящее время очень трудно наблюдать, поскольку она находится на луче зрения к центру Млечного Пути , области неба, заполненной звездами.

Открытия и исследования

В 2001 году недалеко от области L 4 Нептуна был обнаружен первый троян Нептуна, 2001 QR 322 , а вместе с ним и пятый известный стабильный населенный резервуар малых тел в Солнечной системе. В 2005 году открытие трояна 2005 TN 53 с большим наклонением показало, что трояны Нептуна населяют густые облака, что ограничивает их возможное происхождение (см. Ниже).

12 августа 2010 года был анонсирован первый троян L5 — 2008 LC 18 . [6] Это было обнаружено в ходе специального исследования, в ходе которого сканировались области, где свет звезд вблизи Галактического центра затенен пылевыми облаками. [7] Это говорит о том, что большие трояны L 5 встречаются так же часто, как и большие трояны L 4 , с точностью до неопределенности, [7] еще больше ограничивая модели об их происхождении (см. ниже).

Космический корабль «Новые горизонты» мог бы исследовать троянов L 5 «Нептун», обнаруженных к 2014 году, когда он проходил через эту область космоса по пути к Плутону . [5] Некоторые из участков, где свет из Галактического центра затенен пылевыми облаками, находятся вдоль траектории полета «Новых горизонтов» , что позволяет обнаруживать объекты, которые космический корабль мог бы отобразить. [7] 2011 HM 102 , самый наклоненный из известных троянов Нептуна, был достаточно ярким, чтобы аппарат New Horizons мог наблюдать его в конце 2013 года на расстоянии 1,2 а.е. [8] Однако у «Новых горизонтов» , возможно, не было достаточной пропускной способности нисходящей линии связи, поэтому в конечном итоге было решено отдать приоритет подготовке к пролету Плутона. [9] [10]

Динамика и происхождение

Анимация, показывающая путь шести троянов Нептуна L 4 во вращающемся кадре с периодом, равным периоду обращения Нептуна . Нептун удерживается неподвижно. (Нажмите, чтобы просмотреть.)

Орбиты троянов Нептуна очень стабильны; Нептун, возможно, сохранил до 50% первоначальной популяции троянов после миграции за время существования Солнечной системы. [2] L 5 на Нептуне может содержать стабильные трояны так же хорошо, как и L 4 . [11] Трояны Нептуна могут отклоняться на угол до 30° от связанных с ними точек Лагранжа с периодом 10 000 лет. [7] Ускользнувшие от Нептуна трояны выходят на орбиты, аналогичные орбитам кентавров . [11] Хотя Нептун в настоящее время не может захватывать стабильные трояны, [2] по прогнозам, примерно 2,8% кентавров в пределах 34 а.е. будут соорбиталами Нептуна . Из них 54% будут находиться на подковообразных орбитах , 10% будут квазиспутниками и 36% будут троянами (поровну разделенными между группами L4 и L5 ) . [12]

Неожиданные трояны с высокой склонностью являются ключом к пониманию происхождения и эволюции популяции в целом. [11] Существование троянов Нептуна с высоким наклонением указывает на захват во время планетарной миграции, а не на месте или при столкновении. [2] [7] Примерное равное количество крупных троянов L 5 и L 4 указывает на отсутствие сопротивления газа во время захвата и указывает на общий механизм захвата для троянов L 4 и L 5 . [7] Захват троянов Нептуна во время миграции планет происходит посредством процесса, аналогичного хаотическому захвату троянов Юпитера в модели Ниццы. Когда Уран и Нептун находятся рядом, но не в резонансе среднего движения, места, где Уран проходит мимо Нептуна, могут вращаться с периодом, который находится в резонансе с периодами либрации троянов Нептуна. Это приводит к повторяющимся возмущениям, которые усиливают либрацию существующих троянов, в результате чего их орбиты становятся нестабильными. [13] Этот процесс обратим, что позволяет захватывать новые трояны, когда планетарная миграция продолжается. [14] Для захвата троянов с высокой склонностью миграция должна была быть медленной, [15] или их склонности должны быть получены ранее. [16]

Цвета

Первые четыре обнаруженных трояна Нептуна имеют схожие цвета. [2] Они умеренно красные, немного краснее, чем серые объекты пояса Койпера, но не такие чрезвычайно красные, как холодные классические объекты пояса Койпера с высоким перигелием . [2] Это похоже на цвета синей доли цветного распределения кентавра , троянов Юпитера , неправильных спутников газовых гигантов и, возможно, комет , что согласуется со схожим происхождением этих популяций малых Солнечной системы. тела . [2]

Трояны Нептуна слишком слабы, чтобы их можно было эффективно наблюдать спектроскопически с помощью современных технологий, а это означает, что большое разнообразие составов поверхности совместимы с наблюдаемыми цветами. [2]

Было замечено, что несколько нептуновых троянов имеют очень красные цвета, похожие на холодные классические объекты пояса Койпера . [17]

Именование

В 2015 году IAU принял новую схему именования троянов Neptune, которые должны быть названы в честь амазонок , без различия между объектами L4 и L5. [18] Амазонки были племенем воинов, состоящим исключительно из женщин, которое сражалось в Троянской войне на стороне троянцев против греков. По состоянию на 2019 год названными троянами Нептуна являются 385571 Отрера (в честь Отреры , первой царицы амазонок в греческой мифологии ) и 385695 Клет (в честь Клеты , амазонки и помощницы царицы амазонок Пентесилеи , которая возглавляла амазонок в Троянской войне). ). [19] [20]

Члены

Количество объектов с большим наклонением в такой небольшой выборке, в которой из-за ошибок наблюдений известно относительно меньше троянов Нептуна с высоким наклоном, [2] означает, что трояны с высоким наклоном могут значительно превосходить численность троянов с низким наклоном. [11] Соотношение троянов Нептуна с высоким и низким наклонением оценивается примерно в 4:1. [2] Если предположить, что альбедо равно 0,05, то можно ожидать400+250
−200Трояны Нептуна с радиусом более 40 км в L 4 Нептуна . [2] Это указывает на то, что крупные трояны Нептуна в 5–20 раз более многочисленны, чем трояны Юпитера , в зависимости от их альбедо. [2] Меньших троянов Neptune может быть относительно меньше, возможно, потому, что они легче фрагментируются. [2] По оценкам, большие трояны L 5 встречаются так же часто, как и большие трояны L 4 . [7]

QR 322 2001 г. и LC 18 2008 г. демонстрируют значительную динамическую нестабильность. [11] Это означает, что они могли быть захвачены после планетарной миграции, но также могут быть постоянным членом, который не является совершенно динамически стабильным. [11]

По состоянию на сентябрь 2023 года известен 31 троян Нептуна, из которых 27 вращаются вокруг Солнца - точка Лагранжа Нептуна L 4 на 60 ° впереди Нептуна, [1] 4 вращаются вокруг области Нептуна L 5 на 60 ° позади Нептуна и один вращается вокруг Солнца. противоположная сторона Нептуна ( L3 ) , но часто меняет местоположение относительно Нептуна на L4 и L5. [1] Они перечислены в следующей таблице. Он построен на основе списка троянов Нептуна, поддерживаемого Центром малых планет МАС [1], а диаметры взяты из статьи Шеппарда и Трухильо о LC 18 2008 года , [7] , если не указано иное.

На момент открытия 2005 TN 74 [23] и (309239) 2007 RW 10 [24] считались троянами Нептуна, но дальнейшие наблюдения опровергли их принадлежность. В настоящее время считается, что 2005 TN 74 находится в резонансе 3:5 с Нептуном. [25] (309239) 2007 RW 10 в настоящее время движется по квазиспутниковой петле вокруг Нептуна. [26]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ После пояса астероидов — трояны Юпитера , транснептуновые объекты и трояны Марса .
  2. ^ при условии, что альбедо равно 0,05

Рекомендации

  1. ^ abcde «Список троянов Нептуна». Центр малых планет. Архивировано из оригинала 25 мая 2012 г. Проверено 9 августа 2012 г.
  2. ^ abcdefghijklmno Шеппард, Скотт С.; Трухильо, Чедвик А. (июнь 2006 г.). «Густое облако троянцев Нептуна и их цвета» (PDF) . Наука . 313 (5786): 511–514. Бибкод : 2006Sci...313..511S. дои : 10.1126/science.1127173. PMID  16778021. S2CID  35721399. Архивировано (PDF) из оригинала 16 июля 2010 г. Проверено 26 февраля 2008 г.
  3. ^ Джуитт, Дэвид С.; Трухильо, Чедвик А.; Луу, Джейн X. (2000). «Население и распределение по размерам небольших троянских астероидов Юпитера». Астрономический журнал . 120 (2): 1140–7. arXiv : astro-ph/0004117 . Бибкод : 2000AJ....120.1140J. дои : 10.1086/301453. S2CID  119450236.
  4. ^ Э. И. Чанг и Ю. Литвик Нептунские трояны как испытательный стенд для формирования планет , Астрофизический журнал, 628 , стр. 520–532 Препринт
  5. ^ AB Дэвид Пауэлл (30 января 2007 г.). «Нептун может иметь тысячи сопровождающих». Space.com. Архивировано из оригинала 15 августа 2008 года . Проверено 8 марта 2007 г.
  6. ^ аб Скотт С. Шеппард (12 августа 2010 г.). «Троянский астероид обнаружен в зоне гравитационной стабильности Нептуна». Институт Карнеги в Вашингтоне. Архивировано из оригинала 15 августа 2010 г. Проверено 28 декабря 2007 г.
  7. ^ abcdefghi Шеппард, Скотт С .; Трухильо, Чедвик А. (12 августа 2010 г.). «Обнаружение следящего (L5) трояна Neptune». Наука . АААС . 329 (5997): 1304. Бибкод : 2010Sci...329.1304S. дои : 10.1126/science.1189666 . PMID  20705814. S2CID  7657932.
  8. ^ Паркер, Алекс (9 октября 2012 г.). «Граждане «Ледяные охотники» помогают найти троянскую цель Нептуна для «Новых горизонтов». www.planetary.org/блоги . Планетарное общество . Архивировано из оригинала 1 ноября 2012 г. Проверено 9 октября 2012 г.
  9. ↑ Стерн, Алан (1 мая 2006 г.). «Где ракета «Кентавр»?». Перспектива ИП . Джонс Хопкинс АПЛ. Архивировано из оригинала 1 сентября 2006 года . Проверено 11 июня 2006 г.
  10. ↑ Паркер, Алекс (30 апреля 2013 г.). «2011 HM102: новый спутник Нептуна». Планетарное общество . Архивировано из оригинала 9 октября 2014 года . Проверено 7 октября 2014 г.
  11. ^ abcdef Хорнер, Дж., Ликавка, П.С., Баннистер, М.Т., и Фрэнсис, П. 2008 LC18: потенциально нестабильный троян Нептуна, принятый для публикации в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.
  12. ^ Александерсен, М.; Гладман, Б.; Гринстрит, С.; Кавелаарс, Джей Джей; Пети, Ж.-М.; Гвин, С. (2013). «Уранский троян и частота временных со-орбиталей планет-гигантов». Наука . 341 (6149): 994–997. arXiv : 1303.5774 . Бибкод : 2013Sci...341..994A. дои : 10.1126/science.1238072. PMID  23990557. S2CID  39044607.
  13. ^ Кортенкамп, Стивен Дж.; Малхотра, Рену; Мищенко, Татьяна (2004). «Выживание спутников Нептуна троянского типа во время миграции первичной планеты». Икар . 167 (2): 347–359. arXiv : astro-ph/0305572 . Бибкод : 2004Icar..167..347K. дои : 10.1016/j.icarus.2003.09.021. S2CID  2046901.
  14. ^ Несворный, Давид; Вокруглицкий, Давид (2009). «Хаотический захват Нептуновых троянцев». Астрономический журнал . 137 (6): 5003–5011. Бибкод : 2009AJ....137.5003N. CiteSeerX 10.1.1.693.4387 . дои : 10.1088/0004-6256/137/6/5003. S2CID  54186674. 
  15. ^ Гомес, Р.; Несворный, Д. (2016). «Образование трояна Нептуна во время планетарной нестабильности и миграции». Астрономия и астрофизика . 592 : А146. Бибкод : 2016A&A...592A.146G. дои : 10.1051/0004-6361/201527757 .
  16. ^ Паркер, Алекс (2015). «Внутреннее троянское распределение Нептуна по орбите: последствия для первичного диска и миграции планет». Икар . 247 : 112–125. arXiv : 1409.6735 . Бибкод : 2015Icar..247..112P. дои : 10.1016/j.icarus.2014.09.043. S2CID  119203006.
  17. ^ Болин, BT; Фремлинг, К.; Морбиделли, А.; Нолл, Канзас; ван Рустель, Дж.; Дейберт, ЕК; и другие. (февраль 2023 г.). «200-дюймовая видимая фотометрия красных и очень красных нептуновых троянов Кека, Близнецов и Паломара». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма . 521 (1): L29–L33. arXiv : 2302.04280 . дои : 10.1093/mnrasl/slad018.
  18. ^ Тича, Дж.; и другие. (10 апреля 2018 г.). «ОТДЕЛ F / Рабочая группа по номенклатуре малых тел. Рабочая группа по номенклатуре малых тел. ТРЕХГОДНЫЙ ОТЧЕТ (1 сентября 2015 г. - 15 февраля 2018 г.)» (PDF) . ИАУ . Проверено 25 августа 2018 г.
  19. ^ "385571 Отрера (2004 UP10)" . Центр малых планет . 30 ноября 2015 года . Проверено 4 августа 2017 г.
  20. ^ "385695 Клит (2005 TO74)" . Центр малых планет . 18 мая 2019 года . Проверено 10 июня 2019 г.
  21. ^ ab «Преобразование абсолютной величины в диаметр». www.физика.sfasu.edu . Архивировано из оригинала 23 марта 2010 года . Проверено 29 апреля 2018 г.
  22. ^ Гердес, Д.В.; Дженнингс, Р.Дж.; Бернштейн, генеральный менеджер; Сако, М.; Адамс, Ф.; Гольдштейн, Д.; Кесслер, Р.; Эбботт, Т.; Абдалла, ФБ; Аллам, С.; Бенуа-Леви, А.; Бертен, Э.; Брукс, Д.; Бакли-Гир, Э .; Берк, Д.Л.; Капоцци, Д.; Роселл, А. Карнеро; Добрый, мсье Карраско; Карретеро, Дж.; Кунья, CE; Д'Андреа, CB; да Коста, LN; ДеПой, Д.Л.; Десаи, С.; Дитрих, JP; Доэль, П.; Эйфлер, Т.Ф.; Нето, А. Фаусти; Флаугер, Б .; Фриман, Дж.; Газтанага, Э.; Грюн, Д.; Грюндль, РА; Гутьеррес, Г.; Хонсейд, К.; Джеймс, диджей; Куэн, К.; Куропаткин Н.; Лахав, О.; Ли, Т.С.; Майя, Маг; Марш, М.; Мартини, П.; Миллер, CJ; Микель, Р.; Никол, RC; Норд, Б.; Огандо, Р.; Плазас, АА; Ромер, АК; Рудман, А.; Санчес, Э.; Сантьяго, Б.; Шубнелл, М.; Севилья-Ноарбе, И.; Смит, Р.К.; Соарес-Сантос, М .; Собрейра, Ф.; Сучита, Э.; Суонсон, MEC; Тарле, Г.; Талер, Дж.; Уокер, Арканзас; Вестер, В.; Чжан Ю. (28 января 2016 г.). «Наблюдение двух новых троянов Нептуна L4 в полях сверхновых звезд обзора темной энергии». Астрономический журнал . 151 (2): 39. arXiv : 1507.05177 . Бибкод : 2016AJ....151...39G. дои : 10.3847/0004-6256/151/2/39 . S2CID  55326461.
  23. ^ MPEC 2005-U97: 2005 TN74, 2005 TO74 Центр малых планет
  24. ^ "Дальний ВКО, 55" . Архивировано из оригинала 25 мая 2013 г. Проверено 24 июля 2012 г.
  25. ^ «Орбита и астрометрия для 05TN74». www.boulder.swri.edu . Архивировано из оригинала 29 апреля 2018 года . Проверено 29 апреля 2018 г.
  26. ^ де ла Фуэнте Маркос; де ла Фуэнте Маркос (2012). «(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.

Внешние ссылки