RW Space

Луна доминирует над нашим видом на ночное небо. Но это не единственное, что вращается вокруг Земли. Небольшое количество того, что ученые называют квазиспутниками, также вращается вокруг Земли.

Один из них называется Камо’оалева, и это околоземный астероид. В чем-то она похожа на Луну. Может быть, это кусок Луны?

Камо’оалева был обнаружен в 2016 году с помощью Pan-STARRS в обсерватории Халеакала. Это необычный объект, потому что его орбита со временем меняется. Но когда он меняется, он всегда остается рядом с Землей.

Его поверхность тоже примечательна. Он отражает свет так же, как Луна, благодаря наличию силикатов. Это интригующий ключ к его происхождению, но это не единственный ключ. Хотя Камо’Оалева не единственный квазиспутник и не единственный в группе Аполлона, он самый маленький, ближайший и самый стабильный из них.

Новое исследование исследует орбиту объекта, чтобы понять если это мог быть выброс с Луны. Исследование посвящено орбитальным путям лунного выброса околоземного астероида Камоалева. Первый автор — Хосе Даниэль Кастро-Сиснерос с факультета физики Аризонского университета.

Иногда малые тела в Солнечной системе не следуют гелиоцентрическим орбитам. Вместо этого из-за орбитальных резонансов они могут делить орбиту с массивной планетой. Они называются коорбитальными объектами, а трояны Юпитера представляют собой группу таких объектов.

Существует три основных типа коорбиталов: троян/головастик (T), подкова (HS) и ретроградный спутник/квазиспутник (QS. ) В этом исследовании важны два последних типа: HS и QS.

Камо’оалева находится за пределами земной горной сферы, которая является областью космоса, в которой преобладает притяжение спутников. Луна находится внутри Сферы холма, и хотя ее орбита подвержена небольшим возмущениям и изменениям, она довольно стабильна. Но Камо’оалева находится вне сферы, и его орбита сильно вытянута по эллипсу. Он называется квазиспутником, потому что Солнце оказывает на него большее притяжение, чем Земля.

У Земли есть 21 коорбитальный объект: два троянца, шесть находятся в состоянии QS, а 13 находятся в движении HS. . Но Kamo’oalewa отличается от других объектов QS.

Остальные 20 лишь временно находятся в своих коорбитальных состояниях, обычно менее нескольких десятилетий, в то время как Камо’оалева сохраняется. Он переключается туда и обратно между движением HS и движением QS, и делал это на протяжении веков. Это будет продолжаться веками.

Почему? Что в его происхождении заставляет его следовать по этой орбите?

«Учитывая его земную орбиту и его физическое сходство с материалами лунной поверхности, мы исследуем гипотезу о том, что он мог возникнуть как обломок метеоритное столкновение с лунной поверхностью», — говорится в документе.

Поскольку они не могут вернуться в прошлое и наблюдать за Луной во время ее долгой истории бомбардировок, ученые поступают следующим образом. Они используют компьютеры для имитации событий с широким спектром значений переменных и смотрят, что они находят. В этой статье исследователи смоделировали частицы, выбрасываемые с Луны в результате столкновений.

«Мы проводим численное моделирование динамической эволюции частиц, запускаемых из разных мест на лунной поверхности, с разным диапазоном скоростей выброса». пишут они.

Большинство частиц в их моделировании покидают окрестности Земли и ее Луны и переходят на орбиты вокруг Солнца, что неудивительно. Преобладающая масса Солнца влияет на все в Солнечной системе.

Но некоторые — лишь небольшое число — не выходят на гелиоцентрические орбиты. Вместо этого они занимают орбиты, подобные орбите Камо’оалевы. «Поскольку эти выбросы покидают среду Земля-Луна и эволюционируют на гелиоцентрические орбиты, мы обнаруживаем, что небольшая часть условий запуска приводит к результатам, совместимым с динамическим поведением Камо’оалева», — пишут они.

Те самые. которые имитируют самый маленький и самый стабильный квазиспутник Земли, имеют одну общую черту: скорость запуска. «Наиболее благоприятными условиями являются скорости запуска, немного превышающие скорость выхода из заднего полушария Луны», — объясняют исследователи.

Камо’оалева имеет умеренный наклон эклиптики около 8°. При моделировании большинство выбрасываемых частиц имеют наклон еще меньше, обычно от 1° до 3°. Но некоторые из них достигли более высоких наклонений, подобных наклону Камо’оалевы.

Моделирование показывает, что Камо’оалева не должен был начинать свое путешествие с большим наклоном по сравнению с другими частицами. Его наклон также не остается на уровне 8°. Во время близких сближений с Землей он испытывает скачки наклона, которые накапливаются в течение сотен лет, а затем исчезают в течение тысяч лет.

«Эти результаты показывают, что наклон Камо’оалевы мог возникнуть из-за меньшего первоначального наклона на средства ударов при близком сближении во время ее состояния HS», — объясняют авторы.

Поверхность Луны покрыта ударными кратерами, и исторические записи, хранящиеся в этих кратерах, представляют собой хорошую проверку гипотезы лунного удара для Камо’оалева. «Скорости лунного выброса (превышающие скорость убегания Луны, 2,4 км/с), необходимые для получения коорбитальных результатов, по-видимому, достижимы при столкновении метеороидов с Луной», — пишут авторы.

Воздействие. на лунной поверхности обычно имеют скорость столкновения 22 км/сек (13,7 миль/сек) и может достигать 55 км/сек. Другие симуляционные исследования показывают, что удары с такой скоростью могут выбрасывать обломки, движущиеся со скоростью до 6 км/с, что намного превышает пороговое значение 2,4 км/с для побега.

Исследования лунных кратеров также показывают, что крупные ударные кратеры диаметром более 33 километров образуются раз в 25 миллионов лет, и эти большие кратеры вероятные источники ударного выброса, движущегося достаточно быстро, чтобы покинуть Луну. Авторы говорят, что в будущем еще предстоит выяснить, какой конкретный кратер мог быть источником Камо’оалева.

«Мы оставляем отдельное исследование, чтобы выяснить, является ли лунный кратер подходящего размера и возраста и географическое положение может согласовываться с гипотезой лунного выброса для происхождения Камо’оалева», — пишут они.

Если ученые смогут доказать, что Камо’оалева — это кусок Луны, это откроет некоторые интригующие возможности. . Он будет первым и «…будет представлять большой интерес для космохимических исследований как образец древнего лунного материала», пишут авторы.

Ходят разговоры о миссиях на Камо’оалева, но они могут быть скромными. В 2017 году группа дипломированных научных сотрудников представила план отправки небольшого космического корабля к астероиду. Их предложение называлось Миссия по определению характеристик и наблюдению околоземных астероидов (NEACO).

В докладе на конференции 2019 года группа ученых НАСА предложила миссию «Исследователь новолуния». Это будет миссия небольшого космического корабля. Обе концепции сосредоточены на определении массы, плотности, состава, характеристик реголита и других свойств астероида.

Камо’оалева невелик, возможно, всего 40 метров (131 фут) в диаметре. Но это не помешало Китаю разработать собственную более амбициозную миссию. Он называется Tianwen-2, и вместе с самим космическим кораблем будут нано-орбитальный аппарат и нано-посадочный модуль.

Нано-посадочный модуль возьмет образец астероида, который будет возвращен на Землю. Земля для анализа. Tianwen-2 должен быть запущен в 2025 году, а также посетит комету главного пояса 311P/PANSTARRS.

Если одна или все эти миссии будут успешными, мы, возможно, наконец узнаем, действительно ли Камо’оалева кусок Луны.

Эта статья была первоначально опубликована Universe Today. Прочтите исходную статью.