Временный спутник — это объект, который был захвачен гравитационным полем планеты и, таким образом, стал естественным спутником планеты , но, в отличие от нерегулярных лун более крупных внешних планет Солнечной системы , в конечном итоге либо покинет свою орбиту вокруг планеты, либо столкнется с планетой. Единственными наблюдаемыми примерами являются 2006 RH 120 , временный спутник Земли в течение двенадцати месяцев с июля 2006 по июль 2007, 2020 CD 3 [1] [2] и 2022 NX 1. Некоторые неработающие космические зонды или ракеты также были замечены на временных спутниковых орбитах. [3]
В астрофизике временным спутником называется любое тело, которое входит в сферу Хилла планеты с достаточно низкой скоростью, так что оно становится гравитационно связанным с планетой на некоторый период времени. [4]
Динамика захвата астероидов Землей была исследована в ходе моделирования, проведенного на суперкомпьютере, [5] результаты были опубликованы в 2012 году. [6] Из 10 миллионов виртуальных околоземных астероидов 18 000 были временно захвачены. [6] У Земли есть по крайней мере один временный спутник диаметром 1 м (3,3 фута) в любой момент времени, но они слишком слабы, чтобы их можно было обнаружить с помощью текущих исследований. [5]
Согласно расчетам, временные спутники обычно захватываются и освобождаются, когда они проходят одну из двух точек гравитационного равновесия Солнца и планеты вдоль линии, соединяющей эти две точки Лагранжа L1 и L2 . [5] Захваченные астероиды обычно имеют орбиты, очень похожие на орбиты планеты ( коорбитальная конфигурация ), и чаще всего захватываются, когда планета находится ближе всего к Солнцу (в случае Земли в январе) или дальше всего от Солнца (Земля: в июле). [5]
Строго говоря, только тела, которые совершают полный оборот вокруг планеты, считаются временными спутниками, также называемыми временно захваченными орбитальными аппаратами (TCO). Однако астероиды, не находящиеся в тесной коорбитальной конфигурации с планетой, могут быть временно захвачены на срок менее полной орбиты; такие объекты были названы временно захваченными пролетами (TCF). [7] В 2017 году в продолжение исследования моделирования 2012 года, которое также рассматривало улучшенную модель популяций околоземных астероидов, 40% захваченных объектов были TCF. Было обнаружено, что объединенное число TCO/TCF меньше, чем в предыдущем исследовании, максимальный размер объектов, которые, как можно ожидать, будут вращаться вокруг Земли в любой момент времени, составил 0,8 м (2,6 фута). [7] В другом исследовании 2017 года, основанном на моделировании с одним миллионом виртуальных коорбитальных астероидов, 0,36% были временно захвачены. [8]
По состоянию на февраль 2020 года [обновлять]было замечено два объекта, которые в то время были временными спутниками: 2006 RH 120 [1] [9] [10] и 2020 CD 3 [11] . Согласно орбитальным расчетам, на своей солнечной орбите 2006 RH 120 проходит мимо Земли на низкой скорости каждые 20–21 год, [10] после чего он может снова стать временным спутником.
По состоянию на март 2018 года [обновлять]есть один подтвержденный пример временно захваченного астероида, который не завершил полную орбиту, 1991 VG . [8] Этот астероид наблюдался в течение месяца после его открытия в ноябре 1991 года, затем снова в апреле 1992 года, после чего его не было видно до мая 2017 года. [12] После восстановления орбитальные расчеты подтвердили, что 1991 VG был временным спутником Земли в феврале 1992 года. [8] Еще один временный эпизод захвата был пережит 2022 NX 1 , который может вернуться в виде мини-луны в декабре 2051 года. [13] [14] Еще один временный эпизод захвата, как прогнозируется, произойдет с 29 сентября 2024 года по 25 ноября 2024 года, когда 2024 PT 5 будет захвачен Землей. [15]
Земля также может временно захватывать вышедшие из строя космические зонды или ракеты, движущиеся по солнечным орбитам, и в этом случае астрономы не всегда могут сразу определить, является ли объект искусственным или естественным. Возможность искусственного происхождения рассматривалась как для 2006 RH 120 [1] , так и для 1991 VG . [8]
Искусственное происхождение было подтверждено и в других случаях. В сентябре 2002 года астрономы обнаружили объект, обозначенный J002E3 . Объект находился на временной спутниковой орбите вокруг Земли, выйдя на солнечную орбиту в июне 2003 года. Расчеты показали, что он также находился на солнечной орбите до 2002 года, но был близок к Земле в 1971 году. J002E3 был идентифицирован как третья ступень ракеты Saturn V , которая доставила Apollo 12 на Луну. [16] [3] В 2006 году на временной спутниковой орбите был обнаружен объект, обозначенный 6Q0B44E , позже его искусственная природа была подтверждена, но его идентичность неизвестна. [3] Еще один подтвержденный искусственный временный спутник с неустановленным происхождением — 2013 QW 1. [3 ]
Кометы или другие тела, которые входят в сферу Хилла планеты на очень низкой скорости, могут оставаться гравитационно связанными с планетой в течение некоторого времени в качестве временных спутников.