Троянские астероиды


Троянские астероиды — группа астероидов, находящихся в окрестностях точек Лагранжа L4 и L5 в орбитальном резонансе 1:1 любых планет.

Первые астероиды этого типа были обнаружены у Юпитера. Эти астероиды называют по именам персонажей Троянской войны, описанных в Илиаде.

Кроме троянцев Юпитера известны троянцы Марса, Нептуна, Урана и Земли.

Троянские астероиды Земли

Троянские астероиды Земли — гипотетическая группа астероидов, находящихся близ точек Лагранжа L4 и L5 системы Земля−Солнце и, таким образом, движущиеся вокруг Солнца вдоль орбиты Земли в 60° впереди (L4) или позади (L5) неё. При наблюдении с Земли, они располагались бы на небе в 60° позади или впереди Солнца.

Первоначально было открыто несколько астероидов, движущихся в резонансе 1:1 с Землёй, например, (3753) Круитни. Такие астероиды не являются троянскими, поскольку движутся не в точках Лагранжа L4 и L5.

В 2010 году у Земли был обнаружен первый троянский астероид — 2010 TK7. Это небольшой объект, его диаметр — около 300 метров. Он обращается вокруг точки L4, выходя из плоскости эклиптики. В точке L5 троянских астероидов пока не обнаружено.

Троянские астероиды Марса


Троянские астероиды Марса — это группа астероидов, движущаяся вокруг Солнца по орбите Марса в 60°, впереди L4 или позади L5 него, находясь в одной из двух точек Лагранжа марсианской орбиты.

В настоящее время в этой группе известно только пять троянских астероидов Марса:

в точке L4:

  • (121514) 1999 UJ7

в точке L5:

  • (5261) Эврика
  • (101429) 1998 VF31
  • (311999) 2007 NS2
  • 2001 DH47

Троянские астероиды Юпитера

Троянские астероиды Юпитера — это две крупные группы астероидов, движущихся вокруг Солнца почти в окрестностях точек Лагранжа L4 и L5 Юпитера в орбитальном резонансе 1:1. Эти астероиды называют по именам персонажей Троянской войны, описанных в Илиаде.

Существует традиция называть астероиды вокруг точки L4 именами греческих героев, а вокруг точки L5 — защитников Трои. Гектор и Патрокл оказались «не на своих местах», поскольку эта традиция сложилась позже.


«Ахейский лагерь» (или «Греки»): (588) Ахиллес, (624) Гектор, (659) Нестор, (911) Агамемнон, (1143) Одиссей, (1404) Аякс, (1437) Диомед, (1583) Антилох, (1647) Менелай и др. Опережают Юпитер на 60°.

«Троянский лагерь» (или собственно «Троянцы»): (617) Патрокл, (884) Приам, (1172) Эней, (1173) Анхис, (1208) Троил и др. — отстают на 60°.

Всего на октябрь 2010 года открыто 1733 троянцев в точке L5 и 2793 греков в L4. По состоянию на начало 2015 года в обеих группах обнаружено 6178 троянских астероидов Юпитера.

Троянские астероиды Урана

Троянские астероиды Урана — это группа астероидов, движущаяся вокруг Солнца вдоль орбиты Урана в 60° впереди (L4) или позади (L5) неё, обращаясь вокруг одной из двух точек Лагранжа системы Уран-Солнце.

Первоначально считалось, что у Урана и Сатурна не может быть троянцев, так как Юпитер давно должен был притянуть к себе все находящиеся в этих областях небесные тела.

В 2013 году было объявлено об открытии у Урана первого троянского астероида — 2011 QF99. 2011 QF99 — небольшой объект, диамером 60 км (при альбедо равном 0,05). Обращается вокруг точки L4. В точке L5 троянских астероидов Урана пока не обнаружено.

Троянские астероиды Нептуна

Троянские астероиды Нептуна ( Neptune trojan) — это группа астероидов пояса Койпера, движущаяся вокруг Солнца по орбите Нептуна в 60°, впереди — точка L4 или позади — точка L5 него, находясь в одной из двух точек Лагранжа орбиты Нептуна.
настоящее время известно только девять астероидов данной группы, шесть из которых находятся вблизи точки Лагранжа L4, которая лежит в 60° впереди планеты на расстоянии около 5 млрд км от Нептуна. Были названы так по аналогии с троянскими астероидами Юпитера.

История открытия

Впервые астероид этой группы был обнаружен в 2001 году во время проведения программы «Глубокий обзор эклиптики», организованной НАСА, но выделить их в отдельную группу астероидов удалось лишь в 2003 году. Большую важность для астрономов имело открытие астероида 2005 TN53, сделанное в 2005 году. Особенность этого астероида состоит в том, что он имеет очень большой (более 25°) наклон орбиты к эклиптике, что может свидетельствовать о довольно большой группировке астероидов в этой области, ведь многие троянские астероиды Юпитера имеют наклон и вовсе до 40°. Астрономы считают, что количество крупных троянских астероидов из группы Нептуна, размеры которых в среднем около 100 км, будет на порядок превышать число троянских астероидов из группы Юпитера.

Ещё два астероида 2005 TN74 и 2007 RW10 первоначально при открытии были отнесены к данной группе астероидов, но впоследствии были исключены из неё.

В 2010 году «Центр малых планет» сообщил об открытии первого троянского астероида Нептуна в точке L5, им оказался астероид 2008 LC18. Выявить астероиды вблизи точки L5 очень сложно, так как в настоящее время вид на область этой точки близок к яркой окрестности центра нашей галактики Млечный Путь, где находится очень большое количество звёзд, в связи с чем открытие слабых неярких объектов в этой области сильно затруднено.


29 апреля 2011 года был открыт астероид 2011 HM102, который оказался, троянским астероидом Нептуна. Это третий троянский астероид Нептуна принадлежащий отстающей от планеты на 60° точке Лагранжа L5.


Первоначальное
обозначение.
Точки Лагранжа Перигелий
(а. е.)
Афелий
(а. е.)
Наклон орбиты
(°)
Абсолютная звёздная величина Диаметр
(км)
Год открытия
2001 QR322 L4 29,428 31,349 1,3 8,2 ~140 2001
(385571) Отрера L4 29,351 31,259 1,4 8,8 ~100 2004
2005 TN53 L4 28,253 32,284 25,0 9,1 ~80 2005
(385695) 2005 TO74 L4 28,733 31,824 5,2 8,5 ~100 2005
2006 RJ103 L4 29,345 31,005 8,2 7,5 ~180 2006
2007 VL305 L4 28,131 32,171 28,1 8,0 ~160 2007
2008 LC18 L5 27,547 32,468 27,5 8,4 ~100 2008
2004 KV18 L5 24.566 35.657 13,6 8,9 56 2004
2011 HM102 L5 27.691 32.409 29.4 8.1 90–180 2012

Источник: aboutspacejornal.net

Таинственные «Точки Лагранжа»

За последние десятилетия астрономия сделала значительные шаги вперёд. Выведенные за пределы атмосферы на земную орбиту телескопы, мощнейшие суперкомпьютеры заняли своё место в строю. Однако одна физико-математическая задача до сих пор остаётся нерешённой – расчёт движения трёх гравитационно взаимодействующих друг на друга тел. Никем из учёных до сих пор не предложен способ расчёта орбит трёх тел на более-менее продолжительный период.

Единственным математиком, добившимся некоторого успеха на данном поприще, стал француз Жозеф Лагранж. В конце 18 века им были рассчитаны законы вращения трёх небесных тел с той только оговоркой, что одно из них должно обладать пренебрежимо малой массой по сравнению с остальными двумя. Расчёты Лагранжа доказывали, что существуют такие области, точки пространства, в которых гравитационное воздействие обоих массивных тел уравновешивается. И третье (лёгкое) тело, находясь в этих точках, может оставаться почти неподвижным относительно двух тяжёлых.


Точки Лагранжа

Как это возможно? Рассмотрим для примера точку L1 на схеме. По Ньютоновским законам небесной механики, тело, расположенное ближе к Солнцу чем Земля, должно двигаться по орбите быстрее и «улететь» вперёд. Почему же этого не происходит, и тело кружится вместе с планетой? Да потому, что Земля, притягивая объект, как будто уменьшает для него силу солнечного притяжения (Солнце «кажется» объекту менее массивным). А вокруг более лёгкого центра спутник будет вращаться медленнее.

По другим, схожим схемам, так же безотказно работают законы физики и в отношении других точек Лагранжа.

Открытие и название

Первый троянский астероид был обнаружен в 1904 году в точке L4 орбиты Юпитера. Как водится, название его было заимствовано из древнеэллинского эпоса. Небесное тело получило имя героя легендарной Трои – «Ахилл». Затем, один за другим были открыты ещё целых двадцать астероидов на орбите планеты-гиганта.


Открытие не было неожиданностью для исследователей, проверить теорию Лагранжа силились многие астрономы, вопрос стоял только лишь в технических возможностях, которыми они располагали. Как и предполагалось, все открытые тела находились в точках L4 и L5 орбиты Юпитера.

И все имена, вслед за Ахиллом, им давались в честь героев Троянской войны: Аякс, Гектор, Диомед, Патрокл и т.д. В точке L4 «поселились» воины атакующей, Греческой стороны, а в точке L5 обосновались троянцы. Так за всеми позднее открытыми подобными объектами, в том числе на орбитах других планет, закрепилось название «троянские астероиды».

Долгое время большая часть учёных сомневалась в возможности существования троянцев у малых планет, таких как Земля или Марс. Ведь на такой астероид помимо самой планеты и светила будут оказывать существенное гравитационное воздействие и другие массивные тела Солнечной системы, и устойчивость объекта в точках Лагранжа малой планеты оказывается под сомнением. Однако в 1990 году был обнаружен астероид в точке L5 Марса, получивший название «Эврика».

Чемпионом по количеству троянских астероидов ожидаемо является Юпитер, как самая большая и массивная планета Солнечной системы. На сегодняшний день достоверно известно о более чем шести тысячах «троянцев» на его орбите. На порядок меньше троянских спутников обнаружено у других больших планет: Урана, Нептуна и Сатурна. И виной этому не только их масса, меньшая по сравнению с Юпитером, но и соседство этого газового гиганта. Юпитер, благодаря своей огромной массе, легко ворует чужие астероиды, или выбивает их из точек Лагранжа, отправляя вращаться вокруг звезды по собственным эллиптическим орбитам, а то и вовсе, словно праща, вышвыривает за пределы Солнечной системы.

Троянские астероиды Земли


Очень долгое время никак не удавалось обнаружить троянские астероиды у нашей родной планеты. Всё дело в том, что точки L4 и L5 Земли практически постоянно оказываются расположенными, для наблюдателя, находящегося на поверхности планеты, на дневной стороне и солнечный свет препятствует наблюдениям.

Вопрос сорвался с мёртвой точки в 2010 году благодаря запущенному в космос орбитальному телескопу «Wise». Был открыт первый, и пока единственный, троянец планеты Земля 2010ТК7. Он находится в точке Лагранжа L4. 2010ТК7 представляет собой ничем не примечательный кусок скалы неправильной формы диаметром около 300 метров, каких в космическом пространстве вращается огромное множество.

Практическое применение

Использовать свойства троянских астероидов в будущем учёные предлагают по-разному. Так, например, использовать точку L2 в системе Солнце-Земля можно для размещения в ней орбитального телескопа. Такая наблюдательная станция, постоянно находясь в тени планеты, будет в более выгодном положении, чем орбитальные. Удобнее будет проводить и длительные наблюдения за определённым участком неба благодаря отсутствию вращения вокруг Земли.


Точка L1 может стать хорошим местом дислокации станции для постоянного мониторинга светила. Своевременно засечь увеличение солнечной активности, предупредить наземные службы о приближающемся солнечном выбросе плазмы. Всё это можно будет сделать своевременно с помощью научного аппарата, находящегося на первом «рубеже».

А уж грядущее освоение Луны наверное будет немыслимо без больших промежуточных космических станций, висящих в пространстве между нашей планетой и её естественным спутником. Аппараты, расположенные в точках Лагранжа системы Земля-Луна как нельзя лучше могут справиться с такой задачей.

Источник: zen.yandex.ru

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…

Троянские астероиды
«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 здесь.

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…

Источник: xteoretegx.livejournal.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.