stringtranslate.com

земной троян

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

Троянский астероид Земли — это астероид , который вращается вокруг Солнца в непосредственной близости от точек Лагранжа Земля - Солнце L 4 (ведущая 60°) или L 5 (ведомая 60°), таким образом, имея орбиту, похожую на земную. До сих пор было обнаружено только два троянских астероида Земли. Название «троянский астероид» впервые было использовано в 1906 году для троянских астероидов Юпитера , астероидов, которые наблюдались вблизи точек Лагранжа орбиты Юпитера .

Участники

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

Л 4(ведущий)

Л 5(завершающий)

Поиски

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

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

В феврале 2017 года космический аппарат OSIRIS-REx провел поиск в пределах области L 4 на пути к астероиду  Бенну . [6] Никаких дополнительных троянских объектов на Земле обнаружено не было. [7]

В апреле 2017 года космический аппарат «Хаябуса-2» исследовал область L 5 , направляясь к астероиду Рюгу , [8] но не обнаружил там никаких астероидов. [9]

Значение

Орбиты любых троянских астероидов Земли могли бы сделать их менее энергетически затратными для достижения, чем Луна, хотя они будут в сотни раз дальше. Такие астероиды могли бы однажды стать полезными источниками элементов, которые редки вблизи поверхности Земли. На Земле сидерофилы , такие как иридий, трудно найти, поскольку они в значительной степени погрузились в ядро ​​планеты вскоре после ее формирования.

Небольшой астероид может быть богатым источником таких элементов, даже если его общий состав похож на земной; из-за своего малого размера такие тела будут терять тепло гораздо быстрее, чем планеты, после того как они сформировались, и поэтому не расплавятся, что является предпосылкой для дифференциации (даже если они дифференцируются, ядро ​​все равно будет в пределах досягаемости). Их слабые гравитационные поля также будут препятствовать значительному разделению более плотного и более легкого материала; масса размером с 2010 TK 7 будет оказывать поверхностную гравитационную силу менее чем в 0,00005 раза больше, чем у Земли (хотя вращение астероида может вызвать разделение).

Гипотеза гигантского удара

Гипотетический троян размером с планету Земли размером с Марс , получивший название Тейя , по мнению сторонников гипотезы гигантского удара, является источником Луны . Гипотеза гласит, что Луна образовалась после столкновения Земли и Тейи, [10] выбрасывая материал с двух планет в космос. Этот материал в конечном итоге аккрецировался вокруг Земли и образовал единое орбитальное тело — Луну. [11]

В то же время материал Теи смешался и соединился с мантией и ядром Земли. Сторонники гипотезы гигантского удара предполагают, что большое ядро ​​Земли по отношению к ее общему объему является результатом этого сочетания.

Постоянный интерес к околоземным астероидам

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

Выживание до наших дней древней [Земной Троянской] популяции разумно гарантировано при условии, что сама орбита Земли не была сильно возмущена с момента ее формирования. Поэтому уместно считать, что современные теоретические модели формирования планет обнаруживают сильно хаотичную орбитальную эволюцию на последних стадиях формирования планет земной группы и системы Земля-Луна.

Такая хаотичная эволюция на первый взгляд может показаться неблагоприятной для выживания изначальной популяции [земных троянцев] . Однако во время и после хаотической сборки планет земной группы, вероятно, присутствовала остаточная популяция планетезималей, составляющая несколько процентов массы Земли, которая помогла смягчить эксцентриситеты и наклоны орбит планет земной группы до их наблюдаемых низких значений, а также обеспечить так называемый «поздний слой» аккрецирующих планетезималей для учета закономерностей распространенности высокосидерофильных элементов в мантии Земли.

Такая остаточная популяция планетезималей также естественным образом привела бы к небольшой фракции, захваченной в троянских зонах Земли по мере того, как орбита Земли становилась бы круговой. Помимо потенциального размещения древней, долговременно стабильной популяции астероидов, троянские регионы Земли также предоставляют временные ловушки для околоземных объектов, которые происходят из более отдаленных резервуаров малых тел в Солнечной системе, 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 троянцами, поскольку не совершают либраций вокруг определенной точки Лагранжа Солнце-Земля, ни L 4 , ни L 5 .

У Земли есть еще один известный спутник, астероид 3753 Cruithne . Около 5 км в поперечнике, он имеет своеобразный тип орбитального резонанса, называемый перекрывающейся подковой , и, вероятно, является лишь временной связью. [13]

469219 Камоалева , астероид, открытый 27 апреля 2016 года, возможно, является самым стабильным квазиспутником Земли . [14]

Галерея

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Рейли, М. (27 июля 2011 г.). «Земной преследователь найден в вечных сумерках». New Scientist . Получено 21.02.2014 .
  2. ^ Choi, CQ (27 июля 2011 г.). «Первый астероид-компаньон Земли наконец-то обнаружен». Space.com . Получено 27 июля 2011 г.
  3. ^ "OSIRIS-REx ищет троянские астероиды Земли" (Пресс-релиз). NASA . 9 февраля 2017 г.
  4. ^ Хуэй, Ман-То; Вигерт, Пол А.; Толен, Дэвид Дж.; Фёринг, Дора (ноябрь 2021 г.). «Второй земной троян 2020 XL5». The Astrophysical Journal Letters . 922 (2): L25. arXiv : 2111.05058 . Bibcode : 2021ApJ...922L..25H. doi : 10.3847/2041-8213/ac37bf . S2CID  243860678.
  5. ^ ab Whiteley, Robert J.; Tholen, David J. (1998). "ПЗС-поиск лагранжевых астероидов системы Земля–Солнце". Icarus . 136 (1): 154–167. Bibcode :1998Icar..136..154W. doi :10.1006/icar.1998.5995. номер статьи IS985995A.Получено 24 ноября 1997 г.; пересмотрено 13 апреля 1998 г.
  6. ^ "Миссия НАСА по поиску редких астероидов" (пресс-релиз). НАСА . Получено 2017-03-01 .
  7. ^ "OSIRIS-REx астероид поиск тестовые приборы". NASA . Получено 2017-03-24 .
  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 Hayabusa2 (PDF) . 49-я конференция по лунным и планетарным наукам 2018 г. Получено 10 августа 2018 г.
  10. ^ Кнаптон, Сара (29 января 2016 г.). «Земля на самом деле — это две планеты, заключают ученые». The Telegraph .
  11. ^ "Гипотеза Тейи: Появляются новые доказательства того, что Земля и Луна когда-то были одним и тем же". The Daily Galaxy . 2007-07-05 . Получено 2013-11-13 .
  12. ^ Малхотра, Рену (18 февраля 2019 г.). «Дело в пользу глубокого поиска троянских астероидов Земли». Nature Astronomy . 3 (3): 193–194. arXiv : 1903.01922 . Bibcode : 2019NatAs...3..193M. doi : 10.1038/s41550-019-0697-z. S2CID  119333756.
  13. ^ Мюррей, К. (1997). «Тайный спутник Земли». Nature . 387 (6634): 651–652. Bibcode : 1997Natur.387..651M. doi : 10.1038/42585 .
  14. ↑ Agle, DC; Brown, Dwayne; Cantillo, Laurie (15 июня 2016 г.). «Малый астероид — постоянный спутник Земли». NASA / JPL . Получено 15 июня 2016 г.
  15. ^ "Данные NOIRLab NSF показывают, что троянский астероид на Земле является крупнейшим из найденных" . Получено 27 января 2023 г. .