Александр Малинский4 февраля 2015 - Компаньоны по орбите

У Земли одна естественная Луна, а вокруг Солнца вращаются астероиды, на которые влияет сила тяжести нашей планеты, кружа их в изящном орбитальном вальсе. Что представляет собой луна? Это объект, следующий по круговой или эллиптической траектории вокруг другого объекта. Однако некоторые небесные тела нарушают данное правило, становясь настоящими спутниками на короткий промежуток времени — на несколько лет или десятилетий, а затем возвращаются на свой собственный путь.

 

ОРБИТА В ФОРМЕ ПОДКОВЫ

Из догадок некоторых астрономов следовало, что 60-метровая глыба, известная под номером 2002 АА29, могла быть фрагментом, оставшимся после рождения Луны. Основное доказательство данной идеи сводится к тому, что этот небольшой астероид следует по орбите, называемой подкова, — ее форма и период практически идентичны земным. Однако эти два мира никогда не сближаются менее чем на 3,5 млн км благодаря влиянию силы тяжести Земли. Астероид 2002 АА29 — не единственный объект, имеющий близкие гравитационные отношения с нашей планетой. Первым открытием стал астероид 3753, известный как Круитни. Этот камень диаметром 5 км обнаружил в 1986 году шотландский астроном Дункан Уалдрон во время работы с фотопластинками, полученными с телескопа Шмидта в Австралии. Однако необычная форма его орбиты была определена лишь в 1997 году группой канадских и финских астрономов, в которую входил Пол Ви- герт.

 

ДЕЙСТВИЕ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ

Оказалось, что орбита Круитни довольно вытянутая по сравнению с орбитой Земли — она наклонена к эклиптике под углом почти 20° (см. «Глоссарий») и меняется в пределах 72,4 и 226,1 млн км от Солнца. При этом ее самой важной особенностью является орбитальный период в 364 дня, который немного меньше одного земного года. По мере того как Круитни и Земля вращаются вокруг Солнца, на движение астероида существенно влияет сила тяжести Земли. Это действие меняется, усиливаясь, когда два тела сближаются, и уменьшаясь, когда они расходятся. Однако если смотреть с Земли, форма орбиты Круитни похожа на почку, которая со временем изменяется и принимает форму подковы. К 2292 году эти миры максимально сблизятся до 12,5 млн км, а действие силы тяжести между ними начнет менять орбиту Круитни, делая ее длиннее, чем год. В результате этого изменения Круитни снова начнет отставать от Земли, пока в 2676 году не подойдет к Земле с другой стороны. Тогда еще один обмен энергией снова изменит орбиту Круитни, ускорив ее.

 

КВАЗИСПУТНИКИ

Обнаружено несколько астероидов с орбитами-подковами, в том числе 54509 YORP, 1998 UP1, 2009 BD и 2003 YN107. Любой астероид с орбитой в форме подковы может стать квазиспутником после нескольких сближений с Землей. Схожесть орбитальных периодов означает, что пока объект вращается вокруг Солнца, он находится очень близко к Земле продолжительный период времени. Например, 2003 YN107 оставался в пределах 0,1 а. е. от Земли 10 лет. Астероид 2002 АА29 через 600 лет войдет в подобную фазу своей орбиты. 

 

Земля — не единственная планета с несколькими квазиспутниками и другими объектами на своей орбите. 2002 VE68 — это астероид диаметром несколько V, сотен метров, который уже тысячи лет является квазиспутником Венеры. У Марса есть четыре известных астероида на троянской орбите, более- менее идентичной орбите самой планеты, которые держатся на постоянном расстоянии перед планетой или за ней. У Юпитера целый рой астероидов с похожими орбитами. У других планет-гигантов часто есть спутники с общими орбитами. Вероятно, самой известной парой являются Эпиметей и Янус, небольшие луны Сатурна, которые делят общую орбиту вокруг него и периодически меняются местами.