|
Невидимые астероиды вблизи Венеры могут угрожать Земле
|
|
|
|
Международное исследование, проведенное учеными из Государственного университета Сан-Паулу (UNESP) в Бразилии, выявило малоизвестную, но потенциально значительную угрозу: астероиды, которые находятся на одной орбите с Венерой и могут полностью ускользнуть от текущих наблюдений из-за их положения в небе. Эти объекты пока не наблюдались, но они могут столкнуться с Землей в течение нескольких тысяч лет. Их столкновения могут привести к разрушению крупных городов.
|
|
|
|
"Наше исследование показывает, что существует множество потенциально опасных астероидов, которые мы не можем обнаружить с помощью современных телескопов. Эти объекты вращаются вокруг Солнца, но не входят в пояс астероидов, расположенный между Марсом и Юпитером. Напротив, они находятся гораздо ближе, в резонансе с Венерой. Но их настолько трудно наблюдать, что они остаются невидимыми, хотя могут представлять реальную опасность столкновения с нашей планетой в отдаленном будущем", - рассказал астроном Валерио Карруба, профессор инженерной школы UNESP в кампусе Гуаратингета (FEG-UNESP) и первый автор исследования.
|
|
|
|
Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics. Работа объединила аналитическое моделирование и долгосрочное численное моделирование для отслеживания динамики этих объектов и оценки их потенциальной возможности приблизиться к Земле на опасное расстояние.
|
|
|
|
|
|
|
Так называемые "венерианские коорбитальные астероиды" вращаются вокруг Солнца, а не вокруг планеты, но они находятся в одной и той же области орбиты и с одинаковыми периодами обращения.
|
|
|
|
"Эти объекты входят в резонанс 1:1 с Венерой, что означает, что они совершают один оборот вокруг Солнца за то же время, что и планета", - объясняет исследователь.
|
|
|
|
В отличие от троянцев Юпитера, которые, как правило, более стабильны, известные на сегодняшний день коорбиталии Венеры очень эксцентричны и нестабильны. Они чередуются между различными орбитальными конфигурациями в циклах, которые длятся в среднем около 12 000 лет. Эти переходы означают, что один и тот же объект может находиться в безопасной конфигурации вблизи Венеры в один момент и проходить близко к Земле в другой.
|
|
|
|
"Во время этих переходных фаз астероиды могут удаляться от орбиты Земли на чрезвычайно малые расстояния, потенциально пересекая ее", - предупреждает Карруба.
|
|
Чем меньше эксцентриситет, тем опаснее
|
|
|
|
В текущем каталоге перечислены только 20 астероидов, находящихся на одной орбите с Венерой, и все они, кроме одного, имеют эксцентриситет, превышающий 0,38. Это означает, что их орбиты ведут в области неба, расположенные дальше от Солнца, где их легче обнаружить наземными обсерваториями. Однако компьютерные модели показывают, что должно существовать гораздо большее число астероидов с меньшим эксцентриситетом, которые оставались бы практически невидимыми с Земли.
|
|
|
|
"Отсутствие объектов с эксцентриситетом менее 0,38, очевидно, является результатом предвзятости наблюдений", - указывает исследователь.
|
|
|
|
Эксцентриситет - это математическое понятие и параметр, который измеряет, насколько вытянута орбита по отношению к идеальной окружности. Его значение варьируется от 0, что соответствует круговой орбите, до близкого к 1, что соответствует высокоэллиптической орбите. Например, эксцентриситет орбиты Земли составляет приблизительно 0,017, что делает ее почти круглой. Известные на сегодняшний день астероиды, находящиеся на одной орбите с Венерой, имеют эксцентриситет более 0,38, что указывает на гораздо более вытянутые траектории. Астероиды с меньшим эксцентриситетом, как правило, остаются ближе к своим средним орбитам, и их труднее обнаружить, когда они находятся вблизи Солнца.
|
|
|
|
В ходе моделирования с использованием вымышленных объектов группа определила области риска, где астероиды могут оказаться в опасной близости от Земли. Некоторые из этих смоделированных объектов достигают минимальных расстояний примерно в 5*10^-45 астрономических единиц — расстояние настолько малое, что статистически оно соответствовало бы почти определенным воздействиям в тысячелетнем масштабе.
|
|
|
|
"В этой популяции могут скрываться астероиды диаметром около 300 метров, которые могут образовывать кратеры шириной от 3 до 4,5 километров и выделять энергию, эквивалентную сотням мегатонн", - говорит Карруба. "Столкновение в густонаселенном районе привело бы к крупномасштабным разрушениям".
|
|
|
|
В ходе исследования была проанализирована возможность обнаружения этих объектов с Земли с помощью обсерватории Веры Рубин (LSST), которая недавно была открыта в Чили. Однако результаты моделирования показывают, что даже самые яркие астероиды были бы видны только в течение одной-двух недель, если бы они находились выше 20 градусов по горизонту. Кроме того, эти периоды видимости разделены длительными периодами отсутствия наблюдения.
|
|
|
|
"Такие астероиды могут оставаться невидимыми месяцами или годами и появляться всего на несколько дней при очень специфических условиях. Это делает их практически незаметными с помощью обычных программ Веры Рубин", - рассказывает исследователь.
|
|
|
|
Одной из альтернатив может быть использование космических телескопов, сфокусированных на областях, близких к Солнцу. Такие миссии, как Neo Surveyor НАСА и предлагаемая Китаем программа Crown, могли бы обнаруживать астероиды на малых расстояниях от Солнца с орбиты Венеры, обеспечивая более полный и непрерывный охват.
|
|
|
|
"Планетарная оборона должна учитывать не только то, что мы можем видеть, но и то, чего мы пока не видим", - утверждает Карруба.
|
|
|
|
Происхождение астероидов связывают с фрагментацией гипотетической планеты, подобной Земле, в результате столкновения. Однако на сегодняшний день наиболее распространенной гипотезой о происхождении объектов в поясе астероидов, расположенном между Марсом и Юпитером, является то, что они являются остатками нашей Солнечной системы. Эти скалистые тела являются фрагментами планетезималей ("строительных блоков" планет), которые не смогли объединиться и сформировать планету из-за сильного гравитационного воздействия Юпитера.
|
|
|
|
Это влияние нарушило орбиты объектов в регионе и предотвратило их слияние, или процесс, в результате которого они в конечном итоге слились бы. Таким образом, пояс астероидов представляет собой своего рода "окаменелость" протопланетного диска, содержащую планетные строительные блоки в различных состояниях эволюции и состава.
|
|
|
|
Что касается коорбиталий Венеры, то считается, что они возникли в главном поясе. Из-за сложных гравитационных взаимодействий, в первую очередь с Юпитером и Сатурном, они постепенно были смещены на внутренние орбиты. Там они были временно захвачены в резонансе с Венерой.
|
|
|
|
"Эти снимки эфемерны по астрономическим меркам и длятся в среднем около 12 000 лет. И в конечном итоге объекты могут эволюционировать по траекториям, близким к Земле, или быть выброшены за пределы Солнечной системы", - объясняет Карруба.
|
|
|
|
Источник
|
