Asteroid Eros. Missiya kosmicheskogo apparata NEAR

---

<< 1. Osnovnoi poyas asteroidov | Oglavlenie | 3. Kosmicheskii eksperiment ... >>

2. Transneptunovye ob'ekty

2.1. Orbital'nye harakteristiki

Osobyi interes v poslednie gody vyzyvayut tak nazyvaemye transneptunovye ob'ekty.

K. Edzhvort (K. Edgeworth) v 1949 godu i G. Koiper (G. Kuiper) v 1951 godu vyskazali predpolozhenie, o sushestvovanii populyacii nebesnyh tel za orbitoi Neptuna. Eto predpolozhenie blestyashe podtverdilos' otkrytiem asteroida 1992 QV1 (a = 44 a.e., e = 0.08, i = 2⁰, diametr primerno 200 km.), pervogo v novom, vneshnem poyase asteroidov.

Na dekabr' 2000 goda otkryto 338 ob'ektov etogo poyasa. Novaya populyaciya poluchila nazvanie EKV (Edgeworth- Kuiper Belt) poyas Edzhvorta-Koipera. Ob'ekty etogo poyasa nazyvayut takzhe TNO_s transneptunovye ob'ekty.

Na osnove statistiki otkrytii prognoziruetsya sushestvovanie 100000 transneptunovyh ob'ektov s diametrom bolee 100 km, kotorye dvizhutsya v oblasti 30-50 a.e.

Parametry orbit otkrytyh asteroidov pozvolyayut razdelit' ih na 3 dinamicheskih klassa (tabl.2):

Tablica 2. Harakteristika treh dinamicheskih klassov transnepunovyh ob'ektov.

Ob'ekt e i a (a.e.) % 1992 QB1 cubewanos 0.072 0.000-0.215 2.2o 0.2o-5.7o 44.1 41.2-47.4   ~70 Pluton Plutinos 0.244 0.034-0.336 17.2o 0.4o-28.2o 39.2 38.1-41.5   ~20 1996 TL66 0.59 0.34-0.69 24o 17o-30o 85 51-120   <10

cubewano (prototip 1992 QB1) samyi mnogochislennyi klass klassicheskie transneptunovye ob'ekty, orbity kotoryh imeyut umerennye ekscentrisitety e i v osnovnom nebol'shie naklony i, hotya naklony orbit nekotoryh asteroidov dostigayut 30o; plutino ob'ekty, dvizhushiesya v soizmerenii (ili rezonanse) 2/3 s Neptunom (podobno Plutonu), to est' ob'ekt sovershaet v svoem dvizhenii vokrug Solnca 2 oborota, a Neptun za eto zhe vremya sovershaet 3 oborota; ob'ekty s bol'shimi znacheniyami e i i. Poslednii klass byl vydelen posle otkrytiya asteroida 1996 TL66 (a = 85 a.e., e = 0,59, i = 24o).

Menee 1% sostavlyayut ob'ekty, bol'shie poluosi orbit kotoryh imeyut znacheniya ot 32 do 38 a.e.

Esli vnutrennii krai EKV opredelen orbitoi Neptuna, to ego vneshnii krai neizvesten. Otkrytie 1996 TL66 svidetel'stvuet o tom, chto EKV mozhet prostirat'sya namnogo dal'she oblasti 30 50 a.e. Predpolagaetsya sushestvovanie bolee 6000 ob'ektov, imeyushih orbity, podobnye 1996 TL66.

Otkryty 3 ob'ekta s yavno kometnymi orbitami - ih ekscentrisitety bol'she 0.9.

Obnaruzheno 5 asteroidov, dvizhushihsya v rezonanse s Neptunom, 1 asteroid dvizhetsya v rezonanse 3/4, 2 asteroida - v rezonanse 3/5 [5].

2.2. Dinamicheskaya struktura EKV

Dinamicheskaya struktura poyasa asteroidov opredelyaetsya srednim dvizheniem i vekovymi rezonansami. Rezonansy razdelyayut chast' fazovogo prostranstva, sootvetsvuyushego poyasu asteroidov, na otdel'nye dinamicheski otlichnye zony. Oni deistvuyut na dvizhenie sosednih asteroidov, sozdayut lyuki v raspredelenii elementov orbit i t.d. Poetomu znanie raspolozheniya rezonansov vazhno dlya znaniya dinamicheskoi struktury poyasa asteroidov.

Pervye popytki harakterizovat' rezonansnuyu dinamiku srednego dvizheniya byli predprinyaty A.Morbidelli i F. Tomasom [3]. Granicy rezonansov oni vychislyali kak separatrisy osrednennoi ploskoi krugovoi zadachi treh tel: Solnce Neptun chastica. Ris.1 vosproizvodit rezul'taty etih vychislenii. Rezonansy n/m s Neptunom oboznacheny cherez Nn/m, rezonansy s Uranom - Un/m. Vertikal'naya liniya ukazyvaet polozhenie kazhdogo rezonansa, a krivye po obe storony ot nee opredelyayut ego shirinu. Nepreryvnye linii otnosyatsya k rezonansam s Neptunom, punktirnye s Uranom. Dve krivye, oboznachennye bolee zhirnym shriftom, opredelyayut orbity Neptuna i Urana, s perigel'nymi rasstoyaniyami sootvetstvenno 30.11 i 19.22 a.e. Tochechnaya krivaya sootvetstvuet perigel'nomu rasstoyaniyu q = 35 a.e., pri kotorom v processe chislennogo integrirovaniya stanovyatsya oshutimymi destabiliziruyushie effekty ot dalekih sblizhenii s Neptunom, pri lyubyh znacheniyah ih perigel'nyh rasstoyanii ne imeyut tesnyh sblizhenii s planetoi. Odnako rezonansy s Neptunom ne prepyatstvuyut tesnym sblizheniem s Uranom. Tak, vychisleniya Gallardo i Ferraz Mello pokazali, chto vsledstvie vozmushenii ot Urana rezonans 2/3 s Neptunom stanovitsya neustoichivym pri q = 25.5 a.e. i e = 0.36.

Rezonansy v osnovnom imeyut mesto vo vnutrennei chasti EKV. Pri a bol'she 45 a.e. ih men'she, i oni yavlyayutsya bolee uzkimi pri malyh e.

Ris. 1. Polozhenie i shirina rezonansov s Neptunom i Uranom v poyase Edzhvorta-Koipera dlya bol'shih poluosei ot 32 do 50 a.e. (Grafik vzyat iz [5].)

Bolee polnye chislennye issledovaniya dinamicheskoi struktury vypolnil Dunkan s soavtorami. Na intervale v 4 mlrd let imi byla proslezhena evolyuciya neskol'kih tysyach fiktivnyh chastic. Ris 2. pokazyvaet dinamicheskoe vremya zhizni chasticy (vremya, proshedshee do pervogo sblizheniya s Neptunom v predelah treh gradusov sfery Hilla) v zavisimosti ot nachal'nyh znachenii a i e pri i = 1^o. Risunok harakterizuet glavnye dinamicheskie svoistva:

1. krivaya, sootvetstvuyushaya perigel'nomu rasstoyaniyu q = 35 a.e., delit, po sushestvu, ploskost' (a,e) na dve chasti - chast', harakterizuemuyu vremenem zhizni v 4 mlrd let, i chast', dvizhenie v kotoroi neustoichivo na gorazdo bolee korotkih intervalah vremeni;
2. vyshe krivoi q = 35 a.e. sushestvuyut tol'ko orbity s bol'shimi vremenami zhizni, svyazannye s rezonansami 1-go poryadka;
3. nizhe krivoi q = 35 a.e. glavnymi neustoichivymi oblastyami (gde dazhe chasticy na nachal'nyh krugovyh orbitah imeyut korotkoe dinamicheskoe vremya zhizni) yavlyayutsya oblasti mezhdu 35-36 i 40-42 a.e., v kotoryh nahodyatsya perigel'nye vekovye rezonansy v₇ i v₈, otnosyashiesya k Uranu i Neptunu.

Zametim, chto EKV okazyvaetsya razdelennym v osnovnom na dve chasti: vnutrennii poyas s a men'she 40 a.e., gde ustoichivye orbity svyazany s rezonansami 1-go poryadka (za isklyucheniem oblasti kvazikrugovyh orbit mezhdu 36 i 39 a.e.), i vneshnii poyas (ili klassicheskii poyas, a bol'she 42 a.e.), gde ustoichivye orbity yavlyayutsya v osnovnom nerezonansnymi. Takaya struktura EKV napominaet strukturu glavnogo poyasa asteroidov.

Ris. 2. Dinamicheskoe vremya zhizni probnyh chastic kak funkciya nachal'nyh znachenii bol'shih poluosei i ekscentrisitetov ih orbit. Nachal'noe znachenie naklona prinyato ravnym 1o. tochki oboznachayut polozhenie ob'ektov EKV, nablyudavshihsya bolee chem v odnoi oppozicii. (Grafik vzyat iz [5].)

Ris.2. pokazyvaet takzhe sushestvovanie orbit, kotorye priblizhayutsya k orbite Neptuna tol'ko spustya milliardy let evolyucii. Eto mozhet okazat'sya vazhnym dlya ponimaniya proishozhdeniya komet semeistva Yupitera.

Otkrytie novyh transneptunovyh ob'ektov popolnyat nashi znaniya o dinamicheskoi strukture poyasa Edzhvorta-Koipera i budut sposobstvovat' vossozdaniyu bolee real'noi kartiny proishozhdeniya etogo vneshnego poyasa [5].

2.3. Fizikohimicheskie harakteristiki.

Nesmotrya na bystryi rost otkrytii transneptunovyh ob'ektov informaciya ob ih fiziko-himicheskih harakteristikah nevelika. Eto ochen' slabye ob'ekty (vid. Zv. Vel. 23-25 i slabee), poetomu nablyudat' ih trudno. Razmery ih var'iruyutsya v predele ot ~6 do ~500 km. Isklyuchenie sostavlyaet otkrytyi 28 noyabrya 2000 goda asteroid 2000 WR106 ego diametr ocenivaetsya v predelah 750-1000 km. Eto samyi krupnyi iz otkrytyh transneptunovyh ob'ektov. Bol'she tol'ko Pluton, i sistema Pluton Haron mozhet rassmatrivat'sya kak samyi bol'shoi chlen EKV.

Fotometricheskie nablyudeniya asteroida 2000 WR106 pozvolili sdelat' vyvod o tom, chto ego poverhnost' v srednem v 8 raz temnee, chem poverhnost' Plutona.

Po spektru asteroid 1996 TO66 vpervye v EKV obnaruzheno prisutstvie vodyanogo l'da na poverhnosti asteroida.

U asteroida 1994 VK8 opredeleno izmenenie yarkosti 0.5^m. Eto mozhet svidetel'stvovat' libo o sushestvennoi nesferichnosti planety, libo o neodnorodnosti ee poverhnosti.

Spektrofotometricheskie nablyudeniya pokazali razlichie spektrov, i na etom osnovanii nemnogie nablyudavshiesya asteroidy razdeleny na 2 gruppy: odna imeet spektry, pohozhie na spektry temnyh asteroidov tipov C i D; drugaya imeet krasnye spektry. Spektr asteroida 1993 SC soderzhit polosy poglosheniya, blizkie k naidennym u Plutona ili Tritona, chto podtverzhdaet prisutstvie l'dov uglevodorodov, kak CH₄, C₂H₆ i bolee slozhnyh. Byl poluchen spektr i asteroida 1996 TL66, - on pochti ploskii i ochen' pohozh na spektr kentavra Heron. Razlichiya v spektrah otrazhayut razlichiya v sostave poverhnostei asteroidov. My ne znaem prirody etih razlichii: ili eto geneticheski raznye harakteristiki stroeniya, ili rezul'tat stolknovenii tel, obnazhayushih vnutrennie sloi, i/ili rezul'tat vzaimodeistviya kosmicheskih chastic s veshestvom poverhnosti.

V zaklyuchenii otmetim, chto izuchenie transneptunovyh ob'ektov imeet vazhnoe znachenie dlya kosmogonii Solnechnoi sistemy. Eti tela, vidimo, kak ostatki pervonachal'noi akkreacionnoi fazy Solnechnoi tumannosti mogut soderzhat' ishodnyi i naimenee podvergshiisya transformaciyam material, dostupnyi neposredstvennomu issledovaniyu [5].

---

<< 1. Osnovnoi poyas asteroidov | Oglavlenie | 3. Kosmicheskii eksperiment ... >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: asteroidy - Eros - NEAR-Shoemaker - konkurs Publikacii so slovami: asteroidy - Eros - NEAR-Shoemaker - konkurs
Sm. takzhe: Voshod sputnika Dinkinesha Vozvrashenie s Bennu Prikosnuvshis' k Bennu Orbity potencial'no opasnyh asteroidov Ida i Daktil': asteroid i ego sputnik Stereo-Bennu Kosmicheskii apparat DART protiv Dimorfa Vse publikacii na tu zhe temu >>