Что такое троянские астероиды?
И снова приветствую вас, друзья!
Сегодняшней нашей темой будет что такое троянские астероиды?
Солнечная система засорена множеством остатков образования планет.
Некоторые из них находятся в поясе астероидов, другие — в поясе Койпера, а многие — в далеком Облаке Оорта.
Они бывают всех размеров и составов, обращаясь вокруг Солнца по своим уникальным орбитам.
Но знаете ли вы, что некоторые маленькие тела делят орбиту с другими более крупными телами?
Эти малые планеты называются троянскими астероидами.
Дайте нам знать больше об этих любопытных объектах и о захватывающих тайнах, которые они откроют о происхождении нашей Солнечной системы.
Что такое Троянские астероиды?
Троянские астероиды, или просто «трояны» — это небесные тела, которые находятся на одной орбите с более крупным телом, например планетой.
Эти коорбитали обычно находятся на орбите планеты Юпитер.
Однако и на других планетах есть трояны.
Как и другие малые тела Солнечной системы, трояны считаются остатками солнечной туманности.
Трояны остаются на стабильной орбите с планетой, с которой они делят свою орбиту.
На орбите Юпитера есть две группы астероидов: ведущая группа и замыкающая группа.
Обе эти группы находятся на 60 градусов впереди и позади Юпитера соответственно.
Мы можем получить более четкое представление о положении этих тел, обратившись к точкам Лагранжа.
Точки Лагранжа.
Имеется пять лагранжевых точек, обозначенных как L1, L2, L3, L4 и L5.
Троянские астероиды собираются вокруг L4 и L5.
Они образуют угол 60° по отношению к Юпитеру и Солнцу.
«Точки Лагранжа» были названы в честь Жозефа-Луи Лагранжа (Joseph-Louis Lagrange).
Он был математиком и астрономом 18 века, внесшим большой вклад в науку.
Термин «троян» является отсылкой к Троянской войне в греческой мифологии.
Мы можем думать о юпитерианских астероидах возле L4 и L5 как о двух враждующих лагерях в этой истории.
Те, что находятся рядом с L4, принадлежат к греческому лагерю, а те, что рядом с L5 — к троянскому лагерю.
Названия этих астероидов соответствуют лагерю, к которому они принадлежат.
Это также один из способов определить, входит ли астероид в число ведущих или ведомых астероидов Юпитера.
Единственными двумя исключениями из этого соглашения являются трояны 624 Hektor (греческий) и 617 Patroclus (троянский), которые были названы до того, как была завершена система именования.
Помимо Юпитера, на орбитах других планет Солнечной системы есть трояны.
На данный момент известно четыре марсианских трояна и 28 нептунианских троянов.
Ожидается, что эти цифры будут только увеличиваться по мере того, как все больше и больше из них будут обнаружены и приняты официальным органом Центра малых планет.
Интересно, что единственные известные троянские луны находятся в системе Сатурна.
Некоторые из них называются временными троянами, как в Венере.
Первый подтвержденный троян нашей планеты Земля был подтвержден в 2011 году.
Ему было присвоено обозначение «2010 TK7».
Расположение троянских астероидов
Так где же троянские астероиды?
Эти астероиды расположены в устойчивых лагранжевых точках орбиты планеты.
Также эти астероиды находятся на расстоянии 60 градусов от планеты, впереди или позади нее.
Ведущий кластер находится около L4, а замыкающая группа — около L5.
В основном они находятся на орбите Юпитера, но также встречаются на орбитах Венеры, Земли, Марса, Урана и Нептуна.
Считается, что трояны Юпитера были захвачены на орбите этой планеты во время ее рождения.
Также может быть, что они оказались в ловушке, когда планеты-гиганты мигрировали.
Открытие
Открытие троянских астероидов приписывают Максу Вольфу (Max Wolf).
Он родился в июне 1863 года.
Немецкий астроном рано начал свои поиски небесных тел, особенно астероидов.
Будучи пионером в области астрофотографии, он стал первым, кто использовал широкоугольную фотографию и стереофонический компаратор в своем стремлении открыть больше астероидов.
Его находки позже станут одной из самых важных частей, которые положат начало будущим исследованиям происхождения Солнечной системы.
22 февраля 1906 года Вольф обнаружил особый астероид на орбите Юпитера.
Он заметил, что он остается впереди Юпитера, поскольку планета движется вокруг Солнца.
Это заставило другого астронома, Карла Шарлье (Carl Charlier), поверить в то, что открытие Вольфа должно быть связано с точками Лагранжа.
Фотографии Вольфа подтвердили расчеты Лагранжа, ранее носившие чисто теоретический характер.
Согласно Лагранжу, на орбите планеты есть две устойчивые точки — это L4 и L5.
Небольшие тела вблизи этих точек оставались бы устойчивыми благодаря гравитационным силам Солнца и планеты.
Через несколько месяцев после того, как Вольф сделал открытие в L4, Август Копфф (August Kopff) обнаружил еще одно.
Но на этот раз это было в точке L5 или замыкающей группе.
Третий троянский астероид был обнаружен через несколько месяцев после открытия второго.
Другие троянские астероиды
Троянские астероиды встречаются не только на орбите Юпитера.
Венера, Земля, Марс, Уран и Нептун также имеют эти маленькие тела вблизи своих точек Лагранжа.
Троянских астероидов на орбитах Меркурия и Сатурна пока не обнаружено.
Трояны Венеры
Первый известный троян Венеры был временным трояном.
Он был обнаружен в 2013 году и получил обозначение «2013 ND15».
Трояны Земли
На Земле пока обнаружено два трояна.
Оба находятся в лидирующей группе или точке L4.
300-метровый троян «2010 TK7» был обнаружен в 2010 году.
Статус этого земного трояна уже подтвержден.
Другой — предполагаемый троянский астероид Земли под названием «2020 XL5».
Трояны Марса
На орбите Марса находится около 14 троянских астероидов.
Однако лишь некоторые из них подтверждены Центром малых планет.
Эти небольшие тела: (121514) 1999 UJ7, 5261 Eureka (1990 MB), (101429) 1998 VF31 и (311999) 2007 NS2.
Только «1999 UJ7» лежит в L4.
Трояны Урана
Первым обнаруженным трояном Урана был «2011 QF99».
Он расположен в L4 вместе с другим «2014 YX49».
Трояны Нептуна
Многие трояны Нептуна уже обнаружены.
Астрономы предполагают, что известное количество троянов на орбите этой планеты вскоре превзойдет количество троянских астероидов Юпитера.
Первый известный троян Нептуна — «2001 QR322».
Он находится в районе L4.
Другие трояны на орбите Нептуна включают «2005 TN53», «2008 LC18», «2011 HM102» и другие.
Миссия НАСА «Люси»
Миссия НАСА «Люси» стала первым космическим зондом, который отправился в космос и соберет информацию о троянских астероидах.
Он нацелен на семь астероидов, а именно Дональд Джохансон, Еврибат, Полимеле, Левк, Орус, Патрокл и Менетий.
Первый находится в поясе астероидов, а шесть других — трояны Юпитера.
Запуск зонда «Люси» был запланирован на 2021 год.
Ракета-носитель — Atlas V 401 со станции космических сил на мысе Канаверал (CCSFS) во Флориде.
Командой «Люси» руководил Гарольд Левисон (Harold Levison) из Юго-западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо.
Ожидается, что миссия продлится 12 лет.
Такие данные, как цвет, размер и состав астероидов, будут получены в ходе этой миссии посредством пролетных встреч.
Трояны Юпитера красноватого цвета с низким альбедо.
Из-за этого они похожи на centaurs, некоторые внешние астероиды главного пояса и даже объекты пояса Койпера.
Это скоро изменится, так как информация, собранная миссией «Люси», будет полезна для того, чтобы отличать трояны от других мелких тел.
За именем
Поскольку миссия «Люси» будет первой в своем роде, она также была названа в честь важного открытия — окаменелости Люси.
Люси была окаменевшей костью афарского австралопитека.
Он был обнаружен в Эфиопии в 1974 году.
Окаменелость пролила свет на лучшее понимание гоминидов.
НАСА также уверено, что миссия «Люси» сделает то же самое в нашем понимании эволюции Солнечной системы.
Целевые астероиды
Путь, по которому пойдет Миссия «Люси», показан Юго-Западным исследовательским институтом, как показано выше.
Прежде чем отправиться на орбиту Юпитера, «Люси» посетит астероид главного пояса, сначала названный Дональдом Джохансоном (Donald Johanson).
Это маленькое тело было названо в честь первооткрывателя окаменелости Люси.
Это послужит разминкой перед тем, как зонд отправится к троянским астероидам Юпитера.
После посещения пояса астероидов миссия «Люси» отправится к троянцам Юпитера.
Первое скопление, которое она посетит — это ведущая группа или те, что находятся в L4 орбиты Юпитера.
Там будут нацелены четыре троянца.
Это Еврибат, Полимеле, Ор и Левк.
Космический корабль «Люси» пролетит мимо Земли после посещения троянцев в L4 (греческий лагерь).
После этого он направится в рой Юпитера L5 (троянский лагерь).
В этой группе зонд обследует Патрокла и Менетия.
Эти два троянца — захватывающая тема, потому что они образуют двухкомпонентную форму.
Эти астероиды имеют общий центр масс.
Даже команда миссии «Люси» в восторге от полета к Патроклу, на что Левисон сказал:
«Этот объект имеет наклонение орбиты более 20°, и так уж получилось, что он будет пересекать плоскость Солнечной системы как раз в тот момент, когда «Люси» будет проходить мимо.
Это была чистая удача.
Я изучаю небесную механику уже 30 лет, и боги небесной механики платят мне тем же!»
Больше фактов о троянских астероидах
- В отличие от планет, которые претерпели множество изменений и внутренних переработок, астероиды не так сильно изменились с момента своего образования. Вот почему эксперты считают, что у них есть ключи к разгадке ранних стадий Солнечной системы и ее планет;
- Термин «трояны» обычно относится к астероидам в точках Лагранжа Юпитера. Поскольку обнаруживаются трояны на орбитах других планет, мы можем отличить их друг от друга, упомянув сначала планету. Например, марсианские трояны, земные трояны и тому подобное;
- Во времена открытия троянцев астероиды были названы в честь персонажей греческой или римской мифологии. Именно австрийский астроном Иоганн Палиса (Johann Palisa) предложил назвать недавно открытые астероиды по-другому, поскольку они имеют уникальные орбиты;
- Юпитерианские трояны названы в честь персонажей гомеровского эпоса «Илиада». Первыми тремя названными троянскими астероидами являются Ахиллес, Патрокл и Гектор;
- Самый большой троян Юпитера — Гектор. Этот троян меньше, чем 15 крупнейших астероидов в главном поясе. Его диаметр составляет всего около 140 миль. Его яркость также сопоставима с яркостью Плутона;
- Известно лишь несколько троянов, которые являются бинарными. Это Патрокл, Гектор, Ифтим и Еврибат;
- Первый обнаруженный бинарный троян — Патрокл. Спутник был обнаружен с помощью телескопа «Gemini North» на Гавайях. За этим открытием стоял Уильям Мерлайн (William Merline) и его команда;
- По оценкам, троянов Юпитера столько же, сколько астероидов главного пояса. Однако определение динамических семейств троянов на Юпитере является более сложной задачей, поскольку их возможные позиции уже;
- Большинство троянов Юпитера — это астероиды D-типа, имеющие красноватый спектр и очень низкое альбедо. Остальные относятся к астероидам P-типа, хотя есть и астероиды C-типа.
Ни одного для Сатурна?
- На орбите Сатурна пока не обнаружено троянских астероидов. Астрономы считают, что это могло быть связано с тем, что на них повлияли гравитационные возмущения его более крупного соседа — Юпитера. Возможно, это повлияло на них и удалило их из их устойчивых точек;
- По оценкам, существует более миллиона троянов Юпитера диаметром более одного километра. На сегодняшний день каталогизировано более 7000;
- Распределение троянов на орбите Юпитера неодинаково. Примерно две трети из них относятся к кластеру L4, а остальные — к кластеру L5;
- Удлиненное распределение троянов Юпитера происходит из-за возмущений со стороны других планет, особенно Сатурна. Большая полуось составляет 5,2 а. е.
Если у вас остались вопросы или вы хотите оставить комментарий по этой статье - напишите его в разделе комментариев ниже.
До скорых встреч! Заходите!
