Астрономія
Астрономія

Другий троянський астероїд Землі підтвердив свій статус

Досі нам було відомо лише про одного земного троянця — астероїд 2010 TK7, який знаходиться у резонансі 1:1 з Землею. Тепер же астрономам вдалося підтвердити статус троянського у ще одного — знайденого у 2020 році астероїда 2020XL5. Судячи з його орбіти, у четвертій точці Лагранжа системи Земля-Сонце він опинився принаймні 500 років тому і залишиться тут не менш ніж на наступні чотири тисячі років. Стаття про підтвердження статусу 2020XL5 опублікована у Nature Communications.

Траєкторія руху XL5 2020 (зелений) відносно орбіт Меркурія та Венери (білим), Землі (синім) та Марса (помаранчевим). Tony Dunn

Траєкторія руху XL5 2020 (зелений) відносно орбіт Меркурія та Венери (білим), Землі (синім) та Марса (помаранчевим). Tony Dunn

Звідки троянці у космосі?

Робота математика і астронома Жозефа-Луї Лагранжа із розв'язку задачі трьох тіл, де всі мають кругові орбіти, але одне з них володіє значно меншою масою за два інших, мала дочекатися 1906 року, щоб отримати емпіричне підтвердження. А саме відкриття астероїда 588 Ахіллес, який опинився між Юпітером і Сонцем у точці, де гравітаційні і центробіжні сили врівноважуються. Після нього знайшлося багато ще об'єктів у такій позиції, коли їм доводиться постійно залишатися або попереду, або позаду планети, коли вона рухається своєю орбітою. Ці точки і називають четвертою і п'ятою точками Лагранжа, а астероїди отримали назву троянські.

Принаймні у Юпітера таких троянців, які застрягли у резонансі середнього руху 1:1 із планетою, станом на квітень 2021 нараховують понад шість тисяч. У Нептуна їх 28, у Марса — 9, а в Урана та Венери всього по одному. У Землі також 2011 року знайшовся троянець — астероїд 2010 TK7. І з того часу компаньйонів йому не могли знайти ні космічні апарати, ні наземні спостереження. Однак команді астрономів з Барселонського університету разом з колегами з Італії, США, Польщі та Німеччини вдалося підтвердити статус троянського у ще одного захопленого Землею астероїда — 2020XL5.

Хто став земним троянцем?

Причина такої невеликої кількості виявлених у Землі троянців криється зокрема у несприятливій для спостереження геометрії — значна частина об'єктів у четвертій і п'ятій точках Лагранжа, якщо спостерігати з Землі, буде прихована у тіні.

Астероїд 2020XL5 виявили 12 грудня 2020 року за допомогою системи Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System). Його поведінка на орбіті дала астрономам можливість зробити його кандидатом на статус другого земного троянського астероїда, тому за ним продовжили спостереження.

Для детального вивчення орбіти астероїда дослідники використали архівні дані про нього з 2012 по 2019 рік та спостерігали додатково у 2021 році із трьох наземних обсерваторій — Північного астрофізичного дослідницького телескопа (Southern Astrophysical Research telescope), Оптичної наземної станції ESA (ESA’s Optical Ground Station) і телескопа Lowell Discovery Telescope. Так вчені змогли змоделювати еволюцію його орбіти та дійшли висновку, що Земля захопила астероїд не менше ніж 500 років тому і він залишиться з нами на найближчі чотири тисячі років, після чого залишить четверту точку Лагранжа.

Астероїд з Pan-STARRS (а) та телескопа Lowell Discovery Telescope 22 лютого 2021 року. Помаранчеве коло окреслює положення об’єкта. T. Santana-Ros / Nature Communicatios, 2022

Астероїд з Pan-STARRS (а) та телескопа Lowell Discovery Telescope 22 лютого 2021 року. Помаранчеве коло окреслює положення об’єкта. T. Santana-Ros / Nature Communicatios, 2022

На додаток до орбітального аналізу, вчені також дослідили фізичні характеристики 2020XL5. Так з'ясувалося, що астероїд може відноситися до С-типу і містити багато вуглецю. Його діаметр оцінили в 1,18 кілометра, абсолютну зоряну величину у 18,58, а альбедо — у 0,06. Якщо наступні спостереження підтвердять його статус як астероїда С-типу, то можна буде припустити, що на місце він потрапив з головного поясу астероїдів.

З іншими малими тілами поблизу нас і не тільки, а також як їх розрізняти, nauka.ua розповідала у матеріалі «Малі тіла Сонячної системи і де їх шукати», а на детальне вивчення троянців Юпітера нещодавно відправилася станція «Люсі», яка на шляху до першого астероїда вже навіть відправила на Землю перше фото.


Фото в анонсі: NASA / JPL-SSD