Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В астрономии , А со-орбитальная конфигурация представляет собой конфигурацию из двух или более астрономических объектов (например, астероиды , луны , или планет ) , вращающихся вокруг в то же, или очень похоже, расстояния от их основных, то есть они находятся в 1: среднем 1 -двигательный резонанс . (или 1: -1 при вращении в противоположных направлениях ). [1]

Есть несколько классов коорбитальных объектов, в зависимости от их точки либрации . Самый распространенный и самый известный класс - это троян , который либрирует вокруг одной из двух стабильных точек Лагранжа (троянских точек), L 4 и L 5 , на 60 ° впереди и позади более крупного тела соответственно. Другой класс - подковообразная орбита , при которой объекты либрируют примерно на 180 ° от большего тела. Объекты librating около 0 °, называются квази-спутников . [2]

Обмен орбита происходит , когда два со-орбитальные объектов подобных масс и , таким образом , оказывают не-незначительное влияние друг на друг. Объекты могут обмениваться большими полуосями или эксцентриситетами при приближении друг к другу.

Параметры [ править ]

Параметры орбиты, которые используются для описания отношения коорбитальных объектов, - это долгота разности перицентров и средняя разность долгот . Долгота перицентра - это сумма средней долготы и средней аномалии, а средняя долгота - это сумма долготы восходящего узла и аргумента перицентра .

Трояны [ править ]

Троянские точки - это точки, обозначенные L 4 и L 5 , выделенные красным цветом, на орбитальном пути вторичного объекта (синий) вокруг первичного объекта (желтый).
Основная статья: Троян (астрономия)

Троянские объекты вращаются на 60 ° впереди (L 4 ) или позади (L 5 ) более массивного объекта, оба на орбите вокруг еще более массивного центрального объекта. Самый известный пример - астероиды, которые вращаются вокруг Солнца впереди или позади Юпитера . Троянские объекты не вращаются точно в одной из точек Лагранжа , но остаются относительно близко к ней, как бы медленно вращаясь вокруг нее. С технической точки зрения, они составляют около = (± 60 °, ± 60 °). Точка, вокруг которой они либрируют, одна и та же, независимо от их массы или эксцентриситета орбиты. [2]

Троянские малые планеты [ править ]

Есть несколько тысяч известных троянских малых планет, вращающихся вокруг Солнца. Большинство из них вращаются около точек Лагранжа Юпитера, традиционных троянских объектов Юпитера . По состоянию на 2015 год известно о существовании 13 троянов Neptune , 7 троянских программ Mars , 2 троянов Uranus ( 2011 QF 99 и 2014 YX49 ) и 1 трояна Земли ( 2010 TK 7 ).

Троянские луны [ править ]

Система Сатурна содержит два набора троянских спутников. И у Тетии, и у Дионы по два троянских луны, Телесто и Калипсо в L 4 и L 5 Тетис соответственно, а Хелен и Полидевк в L 4 и L 5 Дионы соответственно.

Полидевк примечателен своей широкой либрацией : он отклоняется на ± 30 ° от своей точки Лагранжа и на ± 2% от своего среднего орбитального радиуса по орбите головастика за 790 дней (в 288 раз больше его орбитального периода вокруг Сатурна, как у Дионы) ).

Троянские планеты [ править ]

Предполагалось, что пара соорбитальных экзопланет будет вращаться вокруг звезды Кеплер-223 , но позже она была отозвана. [3]

Возможность троянской планеты для Kepler-91b была изучена, но был сделан вывод, что транзитный сигнал был ложноположительным. [4]

Одной из возможностей для жилой зоны является трояном планета из гигантской планеты близко к своей звезде . [5]

Формирование системы Земля – Луна [ править ]

Согласно гипотезе гигантского удара , Луна образовалась после столкновения двух соорбитальных объектов: Тейя, которая , как считается, имела около 10% массы Земли (примерно такой же массив, как Марс ), и протоземля, орбиты которой были возмущены другими планетами, выведя Тейю из своей троянской позиции и вызвав столкновение.

Подковообразные орбиты [ править ]

Изображение в вращающейся рамке орбит обмена подковами Януса и Эпиметея
Анимация Эпиметея «S орбита - вращающаяся система отсчета
   Сатурн  ·    Янус  ·   Эпиметей
Основная статья: Подковообразная орбита

Объекты на подковообразной орбите либрируют примерно на 180 ° от главного объекта. Их орбиты охватывают обе равносторонние лагранжевые точки, т. Е. L 4 и L 5 . [2]

Коорбитальные спутники [ править ]

Смотрите также: Эпиметей (луна) § Орбита

В Saturnian лун Янус и Эпиметей разделяют свои орбиты, разница в больших полуосей быть меньше либо это средний диаметр. Это означает, что луна с меньшей большой полуосью будет медленно догонять другую. При этом луны гравитационно притягиваются друг к другу, увеличивая большую полуось луны, которая догнала, и уменьшая другую. Это меняет их относительное положение пропорционально их массам и заставляет этот процесс начинаться заново с изменением ролей лун. Другими словами, они эффективно меняют орбиты, в конечном итоге колеблющиеся относительно их средневзвешенной по массе орбиты.

Соорбитальные астероиды Земли [ править ]

Было обнаружено небольшое количество астероидов, которые находятся на одной орбите с Землей. Первый из них, который будет обнаружен, астероид 3753 Cruithne , вращается вокруг Солнца с периодом чуть меньше одного земного года, в результате чего орбита (с точки зрения Земли) выглядит как бобовидная орбита с центром в позиции впереди позиции Земли. Эта орбита медленно движется дальше, опережая орбитальную позицию Земли. Когда орбита Круитна перемещается в положение, в котором она следует за положением Земли, а не опережает ее, гравитационный эффект Земли увеличивает орбитальный период, и, следовательно, орбита затем начинает отставать, возвращаясь в исходное положение. Полный цикл от ведущей до замыкающей Земли занимает 770 лет, что приводит к движению в форме подковы по отношению к Земле. [6]

С тех пор были обнаружены более резонансные околоземные объекты (ОСЗ). К ним относятся 54509 YORP , (85770) 1998 UP 1 , 2002 AA 29 , 2010 SO 16 , 2009 BD и 2015 SO 2, которые существуют на резонансных орбитах, подобных орбитам Круитна. 2010 TK 7 - первый и пока единственный идентифицированный троян Earth .

Астероиды Венгрии оказались одним из возможных источников для соорбитальных объектов Земли со временем жизни до ~ 58 тыс. Лет [7]

Квази-спутник [ править ]

Основная статья: Квази-спутник

Квази-спутники - это коорбитальные объекты, которые отклоняются примерно на 0 ° от главного объекта. Квазиспутниковые орбиты с низким эксцентриситетом очень нестабильны, но при эксцентриситетах от среднего до высокого такие орбиты могут быть стабильными. [2] С точки зрения совместного вращения квазипоспутник вращается вокруг первичной обмотки, как ретроградный спутник , хотя на столь больших расстояниях, что он не привязан к нему гравитационно. [2] Два примера квази-спутники в Земле является 2014 ПР 339 [8] и 469219 Kamo'oalewa . [9] [10]

Обмен орбитами [ править ]

В дополнение к замене местами больших полуосей, таких как спутники Сатурна Эпиметей и Янус, есть еще одна возможность - совместить одну и ту же ось, но вместо этого поменять местами эксцентриситет. [11]

См. Также [ править ]

  • Двойная планета
  • Кордылевское облако

Ссылки [ править ]

  1. ^ Мораис, MHM; Ф. Намуни (2013). «Астероиды в ретроградном резонансе с Юпитером и Сатурном». Ежемесячные уведомления о письмах Королевского астрономического общества . 436 : L30 – L34. arXiv : 1308.0216 . Bibcode : 2013MNRAS.436L..30M . DOI : 10.1093 / mnrasl / slt106 .
  2. ^ a b c d e Динамика двух планет в коорбитальном движении
  3. ^ "Две планеты найдены на одной орбите" . Новый ученый . 24 февраля 2011 г.
  4. ^ Характеристика Kepler-91b и исследование потенциального троянского компаньона с помощью EXONEST , Бен Пласек, Кевин Х. Кнут, Даниэль Ангерхаузен, Джон М. Дженкинс (отправлено 3 ноября 2015 г.)
  5. ^ Внесолнечные троянские планеты, близкие к обитаемым зонам , Р. Дворак, Э. Пилат-Лохингер, Р. Шварц, Ф. Фрайстеттер
  6. ^ Christou, AA; Ашер, DJ (2011). «Долгоживущий подковообразный спутник Земли». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 414 (4): 2965. arXiv : 1104.0036 . Bibcode : 2011MNRAS.414.2965C . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2011.18595.x .
  7. ^ Гальяццо, Массачусетс; Шварц, Р. (2014). «Регион Венгрии как возможный источник троянов и спутников во внутренней Солнечной системе». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 445 (4): 3999. arXiv : 1612.00275 . Bibcode : 2014MNRAS.445.3999G . DOI : 10.1093 / MNRAS / stu2016 .
  8. ^ де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль (2014). «Астероид 2014 OL339: еще один квазоспутник Земли». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 445 (3): 2985–2994. arXiv : 1409.5588 . Bibcode : 2014MNRAS.445.2961D . DOI : 10.1093 / MNRAS / stu1978 .
  9. ^ Agle, округ Колумбия; Браун, Дуэйн; Кантильо, Лори (15 июня 2016 г.). «Маленький астероид - постоянный спутник Земли» . НАСА . Проверено 15 июня +2016 .
  10. ^ де ла Фуэнте Маркос, Карлос; де ла Фуэнте Маркос, Рауль (2016). «Астероид (469219) 2016 HO3, самый маленький и самый близкий квази-спутник Земли». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 462 (4): 3441–3456. arXiv : 1608.01518 . Bibcode : 2016MNRAS.462.3441D . DOI : 10.1093 / MNRAS / stw1972 .
  11. Перейти ↑ Funk, B. (2010). "Обмен орбитами: возможное применение к внесолнечным планетным системам?" . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 410 (1): 455–460. Bibcode : 2011MNRAS.410..455F . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2010.17453.x .
  • Эрик Б. Форд и Мэтью Дж. Холман (2007). «Использование наблюдений за временем прохождения для поиска троянцев транзитных внесолнечных планет» . Письма в астрофизический журнал . 664 (1): L51 – L54. arXiv : 0705.0356 . Bibcode : 2007ApJ ... 664L..51F . DOI : 10,1086 / 520579 .

Внешние ссылки [ править ]

  • QuickTime анимация коорбитального движения от Мюррея и Дермотта
  • Кассини наблюдает за орбитальным танцем Эпиметея и Януса Планетарное общество
  • Поиск троянских планет. Веб-страница группы астрономов, занимающихся поиском внесолнечных троянских планет в Аппалачском государственном университете.