Луна и квазиспутники нашей Земли

    Кроме всем известной Луны, наша планета может также похвастаться и более экзотичными квазиспутниками (quasi-satellite), например, "второй луной" - астероидом 2003 YN107, что "привязан" к Земле гравитационным взаимодействием и обладает цикличной орбитой. При этом период его обращения вокруг Солнца равен почти точно одному земному году. Размеры этой "второй луны" не идут ни в какое сравнение с размерами нашего главного спутника: поперечник 2003 YN107 составляет всего лишь 20 метров, то есть этот астероид слишком мал для того, чтобы его можно было наблюдать невооруженным взглядом даже при самых благоприятных условиях. Забавно, что этим "спутником" Земля "обзавелась" не более десятка лет назад, а теперь вот настает и час расставания.
    "2003 YN107 прибыл к нам в 1999 году и с тех пор наматывал витки вокруг Земли", - объясняет Пол Чодас (Paul Chodas), работающий по программе NASA, посвященной изучению околоземных объектов (Near Earth Object Program), в Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory - JPL). Поскольку астероид слишком мал, чтобы всерьез угрожать Земле, он и не привлекал к себе большого внимания со стороны средств массовой информации. Однако Чодас и другие эксперты о 2003 YN107 все-таки не забывали и контролировали его передвижения. Ведь это по-своему очень даже любопытный объект.

Траектория движения типичного коорбитального Земле астероида 2002 AA29. Изображение получено с сайта http://www.astro.uwo.ca/

Квазиспутники Земли - астероид 2002 AA29

    Большинство околоземных астероидов после сближения с Землей просто улетают прочь, не имея никаких "дальнейших обязательств". А вот с 2003 YN107 все не так: он не только прилетел, но и остался. Впрочем, нужно сразу оговориться, что 2003 YN107 - это всего лишь один представитель целого семейства околоземных астероидов, которые имеют гравитационную связь с Землей. Как обнаруженные, так и еще не обнаруженные объекты из этой категории то и дело старательно нарезают вокруг нашей Земли огромные спирали, и все это может длиться долгие годы и десятилетия.
    Астероиды подобного типа называются соорбитальными или коорбитальными (ECAs - Earth Coorbital Asteroids или просто "coorbitals"). По существу, они разделяют общую орбиту Земли и для них характерен ее одногодичный цикл и специфическая "подковообразная" орбита. Время от времени такой коорбитальный астероид "ловится" гравитацией Земли при его подходе к ней по общей орбите иногда сзади (как бы догоняя), иногда - спереди, но так или иначе, после этого момента начинается своеобразный "танец": астероид, все еще облетая по орбите Солнце, начинает выкручивать спирали и вокруг нашей планеты тоже (изначальное происхождение подобных астероидов (до попадания на земную орбиту) может быть разным, но скорее всего они прибывают из Главного астероидного пояса Солнечной системы, расположенного между орбитами Марса и Юпитера). "В действительности все эти астероиды, конечно, не захвачены полностью земной гравитацией, - говорит Чодас. - Однако с точки зрения наблюдателя с Земли это выглядит так, будто мы на время обретаем новую луну".
    Астрономы знают уже по крайней мере о четырех таких маленьких астероидах, которые периодически проделывали этот "фокус": 2003 YN107, 2004 GU9, 2001 GO2 и 2002 AA29. 2002 AA29 впервые найден на фотографиях, полученных 9 января 2002 года в ходе реализации программы LINEAR (Lincoln Laboratory Near-Earth Asteroid Research - Программы поиска и исследований околоземных астероидов в Линкольновской лаборатории) Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology - MIT), его размеры не превышают футбольного поля. "Их может быть гораздо больше", - считает Чодас. Он верит, что список со временем будет неизбежно расти, поскольку качество обзоров астероидов неизменно улучшается - как по охвату неба, так и по чувствительности камер (а еще наша Земля в принципе может обладать и так называемыми "троянцами", подобно юпитерианским Троянцам и Грекам, - то есть коорбитальными астероидами, находящимися в точках устойчивости Лагранжа и двигающимися синхронно впереди или позади по орбите, однако таковых пока не выявлено). В настоящее время только два коорбитальных астероида могут рассматриваться в качестве близких соседей - квазиспутников: 2003 YN107 и 2004 GU9. Все остальные распределены где-то по земной орбите.

    В связи со всем этим часто еще упоминается и астероид 3753 Cruithne (так называемый "первый коорбитальный астероид", он был открыт в 1986 году, а то, что этот астероид является компаньоном Земли, выяснил в июне 1997 года Пол Вигерт (Paul Wiegert) из канадского Королевского университета), также имеющий гравитационную связь с Землей, однако Чодас отказывается причислять Круитне к категории коорбитальных астероидов: его орбита слишком эксцентрична (e = 0,51), а это весьма отлично от кинематических характеристик спиралей вышеупомянутых "настоящих коорбиталов". Круитне имеет диаметр 5 километров, каждые 385 лет этот астероид сближается с Землей, и ее гравитация изменяет большую полуось его орбиты от 0,997 до 1,003 астрономической единицы или обратно (1 а.е. соответствует среднему расстоянию от Земли до Солнца, это примерно 150 миллионов километров). Такое движение является неустойчивым, и с большой вероятностью Круитне столкнется с Венерой около 8000 года.

Квазиспутники Земли - астероид 2002 AA29

Идентификация астероида 2002 AA29. С сайта www.astro.queensu.ca/~wiegert/AA29/AA29.html. Ти-пичный коорбитальный спутник Земли

    Вероятно, самым интересным из всего этого семейства можно считать 2004 GU9. Его поперечник равен приблизительно 200 метрам, а это уже достаточно серьезно (падение его на Землю могло бы вызвать локальную катастрофу). И согласно вычислениям Сеппо Микколы (Seppo Mikkola) из Финляндии, опубликованным недавно в "Ежемесячных сообщениях британского Королевского астрономического общества" (статья называется "Stability Limits for the Quasi-satellite Orbit" - "Пределы устойчивости для квазиспутниковой орбиты", S. Mikkola et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society - MNRAS, 369, 15-24 (2006)), с этим астероидом был связан близкий подход к Земле и цикл, характеризуемый периодом в 500 лет, причем продолжение этого цикла с большой вероятностью можно будет ожидать спустя еще полтысячелетия - этот астероид имеет удивительно устойчивую "орбиту".
    Ну а столь пристальное внимание, направленное на "более невзрачный" 2003 YN107, специалисты объясняют очень просто: этот "коорбитал" собирается отбыть "восвояси" (вот ведь так всегда бывает: "чем меньше спутницу мы любим, тем больше нравимся мы ей..."). Очередной виток спиральной траектории астероида скривляется все больше и больше, 10 июня он сблизился с Землей до 3,4 миллиона километров - немного ближе, чем обычно. Гравитационное поле Земли должно при этом придать астероиду достаточное ускорение (буквально вытолкать), которое и позволит ему отправиться "в дальний путь на многие года".
    Нужно отметить, что "отвергнутый" 2003 YN107 все же не покинет нас безвозвратно. Примерно через 60 лет он, как собачка на привязи, прибежит к нам опять, возобновив свою роль временного "фаворита" - corkscrewing moonlet. Ну и в должное время всякий другой верный нашей планете коорбитальный астероид проделает то же самое...
    Конечно, каждое такое сближение - это хороший шанс изучить столь необычный объект, который в иных обстоятельствах не разглядеть даже в самые мощные земные телескопы (по крайней мере, большая часть этих крошечных астероидов может быть только как бесструктурные точечные "крапинки"). Возможно когда-нибудь к одному из таких объектов будет отправлена космическая экспедиция, может быть, наших земных инженеров они смогут заинтересовать даже в практическом плане (в смысле организации добычи там каких-нибудь полезных ископаемых), но в настоящее время ничего подобного еще не планируется, и 2003 YN107 уходит нетронутым.   

(по материалам http://www.galspace.spb.ru )