Троянские астероиды. Троянские астероиды земли Троянские астероиды Урана
Так, кроме людей, ещё называют астероиды, которые находятся в окрестностях точек Лагранжа L4 и L5 почти возле всех планет, в том числе и возле Земли. У Юпитера их больше всего, поэтому именно они привлекают наибольшее внимание исследователей и они опубликовали некоторые свои наблюдения: "ТАК ОТКУДА ПРИШЛИ ТРОЯНЦЫ? ".
Американские астрономы решили, что троянские астероиды Юпитера представляют собой обособленную, объединенную общим прохождением группу небесных тел, непохожих на остальные астероиды Солнечной системы.
Троянскими называют астероиды, находящиеся в окрестностях точек Лагранжа L4 и L5 той или иной планеты. С планетами, на орбитах которых они селятся, такие астероиды образуют равносторонний треугольник. Больше всего подобных тел у Юпитера, хотя есть они и у Нептуна, Марса и Земли. Загадка их происхождения давно волнует учёных.
НАСА предприняло попытку углубленного изучения таких астероидов при помощи инфракрасного космического телескопа Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), однако новые результаты наблюдений скорее прибавили вопросов.
Одна часть троянцев «догоняет», а другая «опережает» Юпитер в его движении по орбите вокруг Солнца («троянцы» и «греки» соответственно). Но тёмно-бордовый цвет выдаёт общее происхождение и тех и других. (Здесь и ниже иллюстрации NASA / JPL-Caltech.)
«Получив точные значения диаметра и альбедо поверхности 1 750 "троянцев" Юпитера, мы увеличили на порядок наши знания об этих двух группах астероидов ["троянцах" и "греках"], — рассказывает Томас Грэв из Института планетологии (Аризона, США). — С этой информацией мы смогли более точно, чем когда-либо, подтвердить, что в главном облаке их на 40% больше, чем считалось».
С помощью WISE исследователи внимательно изучили цвета астероидов обеих групп. Удалось установить, что почти все троянские астероиды состоят из тёмных, красноватых пород, обладающих низкой отражательной способностью. Напомним, что ранее этот вопрос стал предметом большой дискуссии: от альбедо основной массы «троянцев» Юпитера зависит оценка их общего количества (называются цифры до миллиона) и массы (до 20% массы пояса астероидов). Если их альбедо мало, то верными следует считать самые верхние оценки (количества и массы). Именно к этим выводам, отмечают астрономы, и подталкивают нас новые данные по цвету и альбедо исследованных WISE «троянцев». Это резко отличает их как от астероидов пояса, расположенного между Марсом и Юпитером, так и от относящихся к поясу Койпера за Нептуном.
«Мы не увидели никаких ультракрасных астероидов, типичных для основного пояса и популяции пояса Койпера, — комментирует г-н Грэв. — Вместо этого мы обнаружили в основном однородную популяцию того, что мы называем астероидами D-типа, тёмно-бордовыми по цвету, и среди остальных — скорее серо-голубые С-и Р-типы».
И это рождает проблему. С поясом астероидов всё понятно (ну, не совсем, конечно). Объекты пояса Койпера имеют другой состав, потому что слабое за орбитой Нептуна солнечное излучение не в состоянии убрать с их поверхности лёд. А вот откуда пришли не имеющие льда «троянцы» Юпитера? Ведь в районе Юпитера светило тоже почти никакое, а кроме того, они имеют цвет, выдающий отсутствие родства с поясом астероидов…
«Троянцы» и «греки» показаны зелёным слева и справа от Юпитера.
«Нужны дополнительные исследования, но, возможно, мы смотрим на один из древнейших материалов, известных в нашей Солнечной системе», — рассуждает учёный. Из чего это следует? Учёные НАСА предположили, что раз мы не видим таких объектов нигде более в Солнечной системе, то речь идёт об «автохтонах» — астероидах, родившихся одновременно с Юпитером на его орбите и сложенных из пород, имевшихся в этом районе примерно 4,5 млрд лет назад. Конечно, это не единственно возможное объяснение: в Солнечной системе много «утерянных» объектов вроде той же Тейи, и приписать юпитерианских «троянцев» можно не только к автохтонам. Но в случае, если эта теория верна, троянцы заслуживают отправки к ним зонда — ведь тогда их материал один из самых интересных для изучения в Солнечной системе.
Соответствующее исследование принято к публикации в Astrophysical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться .
В общем, исследование показало несколько интересных моментов:
1. все эти астероиды имеют одинаковый цвет и светимость (альбедо), а значит имеют схожий состав;
2. этим они не похожи на астероиды из астероидных поясов и значит никогда не входили в их число;
3. их очень много и они находятся на таких орбитах, которые исключают гравитационный захват планетой.
Из всего перечисленного следует логичное предположение, что они всегда были на этом месте и появились вместе с Юпитером, что были вынуждены признать и эти учёные. Вот только как это получилось они не знают. Ведь если планеты образовались из межзвёздной пыли, то эти астероиды давно должны были бы стать частью Юпитера, а не играть с ним в салочки.
Учёные всё-таки надеются, что это именно тот первоначальный материал, из которого впоследствии образовались планеты и хотят изучить его поподробнее. Вот только они, либо что-то не договаривают,
либо опять не видят дальше своего носа, а ведь ещё в самом начале статьи сказано: "хотя есть они (астероиды-троянцы) и у Нептуна, Марса и Земли
". И что они все одинакового состава возле всех планет? Ведь если продолжать эту логику, то не надо лететь к Юпитеру, можно изучить то, что летает около Земли. Но видно не всё так просто. У каждой планеты свои троянцы и состав их разный. Как такое может быть у однообразной звёздной пыли? Да вот никак и это ставит всё научное сообщество в тупик многие годы.
Троянцы действительно образуются вместе со своей планетой и имеют тот первоначальный состав, из которого была сформирована эта планета, но совсем не так, как все себе это представляют. Огромный взрыв на Солнце не может выбросить только один кусок вещества, который станет планетой. Оно выбросит его целой тучей больших и маленьких кусков. Часть из них быстро объединятся и станут планетой, часть упадут на неё позже, ещё какая-то часть вообще разлетится по системе, но достаточно много кусков останется именно в точках, в которых их орбиты уравновешены с орбитой планеты. И конечно, это именно то первоначальное вещество, из которого была создана планета.
Так может лучше изучить по-подробнее троянцев Земли? Только боюсь, это опять не впишется ни в какие теории.
З.Ы. Это косвенно подтверждает разрушительную версию происхождения астероидных поясов. Когда-то это были планеты, которые по каким-то причинам разрушились на неоднородные куски. А вот Троянцы и Греки совсем другой породы...
L 4 и L 5 крупных планет (на 60 ? впереди и позади планеты), вне главного пояса астероидов . Период их обращения вокруг Солнца совпадает с периодом вращения планеты, то есть они находятся в орбитальном резонансе 1:1. В системе планета - Солнце они осуществляют либрацийни движения вокруг лагранжевых точек, вследствие чего их взаимное расположение постоянно меняется.
1. Троянцы Марса
2. Троянцы Юпитера
3. Троянцы Нептуна
Сейчас специалисты имеют данные лишь о шести таких объектов в окрестности точки L 4, и было использовано при моделировании. В результате выяснилось, что троянец 2001 QR322 неустойчив и (теоретически) мог бы стать кентавром .
Расчетная численность популяции троянских астероидов Нептуна, размер которых превышает 1 км, составляет 1-10 млн. Если предположить, что реальная цифра близка к одному миллиону, а нестабильный 2001 QR322 слишком выделяется на фоне других объектов, то вклад троянцев к делу заполнения численности кентавров можно, по словам ученых, оценить в 3%.
Если же взять за основу цифру в 10 миллионов и предположить, что в 2001 QR322 похож на своих собратьев, то каждые 100 лет один виртуальный нептунианський троянец становиться кентавром. Одного такого источника вполне достаточно для поддержания популяции последних.
Луна - единственный естественный спутник Земли. Когда-то мы были настолько уверенны в этом, что даже не дали своей луне какого-то определенного имени. С другой стороны это вполне оправдано, т.к. Луна являющаяся наиболее ярким и крупным объектом ночного неба, лишний раз в представлении не нуждается. Остальные же 6 спутников Земли настолько малы и далеки, что увидеть их можно только в мощные телескопы. Кроме того, вращаются они вокруг Солнца, но находятся под влиянием притяжения Земли.
Можно долго спорить по поводу того являются ли подобные объекты естественными спутниками, но поскольку, так сказать, официальная точка зрения по этому поводу еще не определена, то относить их к таковым пока ничего не запрещает. Международный Астрономический Союз, главенствующая организация в вопросах определения чем является то или иное небесное тело и как это тело правильно называть, обещает в скором будущем дать четкое определение понятиям «спутник» и «компонент гравитационной системы». Поэтому пока имеем то, имеем.
Итак, вместе с Луной у Земли 7 спутников. 5 из них являются квазиорбитальными астероидами или просто квазиспутниками, еще один относится к классу троянских астероидов. До определенного момента и те и другие (в данном случае другОЙ) были вполне обычными астероидами и вращались по своим более менее устойчивым орбитам вокруг Солнца, пока однажды не нарвались на огромную, относительно их габаритов, Землю в результате чего попали в орбитальный резонанс 1:1 с последней. Другими словами обращение Земли и «захваченных» астероидов синхронизировалось и теперь они делают один виток вокруг Солнца за одинаковое время.
В остальном эти два типа принципиально отличаются друг от друга, поэтому рассмотрим каждый по отдельности.
Квазиспутники Земли
Что такое квазиспутник? В принципе, им может стать практически любое небесное тело, попавшее в орбитальный резонанс 1 к 1 с планетой. Не смотря на полностью совпадающие орбитальные периоды, квазиспутники всегда имеют более значительный эксцентриситет (степень отклонения от окружности) орбиты, а иногда еще и выраженный наклон относительно плоскости эклиптики (плоскости, в которой вращается планета).
Главная особенность квазиспутников, как впрочем и троянских астероидов, заключается в том, что в любой момент времени они находятся ровно на том же расстоянии от Земли, что и год назад. Собственно, по этой причине их и причисляют к естественным спутникам.
С другой стороны их «верность» планете не всегда стабильна: продолжительность гравитационного тандема может составлять от нескольких орбитальных периодов до сотен тысяч витков.
Круитни
Самый крупный и известный среди квазиорбитальных спутников Земли - астероид Круитни (3753) . Он был открыт еще в 1986 году астрономом-любителем и стал первым известным небесным телом в Солнечной системе, которое двигалось по такой странной, но стабильной орбите. Позднее астрономы обнаружили подобных компаньонов у Венеры, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна и даже Плутона.
К сожалению, что собой представляет Круитни мы толком и не знаем. Это астероид диаметром около 5 км. Он вращается по очень вытянутой и наклоненной к плоскости эклиптике орбите, перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты) которой лежит между орбитами Меркурия и Венеры, афелий - между Марсом и Юпитером.
