2002 AA 29

2002 AA 29
2002AA29.gif
Upptäckt
Upptäckt av LINJÄR
Upptäcktsdatum 9 januari 2002
Beteckningar
ingen
Aten asteroid
Orbitalegenskaper
Epok 13 januari 2016 ( JD 2457400.5)
Osäkerhetsparameter 0
Observationsbåge 736 dagar (2,02 år)
Aphelion 1,0055 AU (150,42 Gm )
Perihelium 0,97963 AU (146,551 Gm)
0,99259 AU (148,489 Gm)
Excentricitet 0,013047
0,99 år (361,2 d )
Genomsnittlig omloppshastighet
29.784 km/ s
310,32 °
0° 59 m 48,012 s /dag
Lutning 10,748°
106,38°
101,75°
Jord MOID 0,0116565 AU (1,74379 Gm)
Jupiter MOID 3,96814 AU (593,625 Gm)
Fysiska egenskaper
Mått

~0,06 km <100 meter 25±5 meter
Massa ~2,3×10 8 kg
Medeldensitet _
2 ? g/cm 3
Ekvatorial ytgravitation
~0,000 017 m/s 2
Ekvatorial flykthastighet
~0,000 032 km/s
0,55 h (33 min )
0,2 ?
Temperatur ~279 K
Asteroid av S-typ
24.1

2002 AA 29 ( även skrivet 2002 AA29 ) är en liten jordnära asteroid som upptäcktes den 9 januari 2002 av den automatiska himmelundersökningen LINEAR (Lincoln Near Earth Asteroid Research) . Asteroidens diameter är bara cirka 20–100 meter (70–300 fot). Den kretsar kring solen i en nästan cirkulär bana mycket lik jordens . Detta ligger till största delen inne i jordens omloppsbana, som den korsar nära asteroidens längsta punkt från solen, aphelion . På grund av denna omloppsbana klassificeras asteroiden som Aten-typ , uppkallad efter asteroiden 2062 Aten .

Ett ytterligare kännetecken är att dess genomsnittliga omloppsperiod om solen är exakt ett sideriskt år . Det betyder att den är låst i en relation med jorden, eftersom en sådan bana bara är stabil under speciella förhållanden. Ännu är bara ett fåtal asteroider av detta slag kända, låsta i en 1:1- resonans med jorden. Den första var 3753 Cruithne , upptäckt 1986.

Asteroider som har en 1:1 orbital resonans med en planet kallas också co-orbital objekt , eftersom de följer planetens omloppsbana. De mest talrika kända samorbitala asteroiderna är de så kallade trojanerna , som upptar L4- och L5- lagrangepunkterna på den relevanta planeten. Till dessa hör dock inte 2002 AA 29 . Istället följer den en så kallad hästskobana längs jordens väg.

Bana

Orbital data

Strax efter upptäckten av LINEAR, forskare vid Jet Propulsion Laboratory (JPL), Athabasca University ( Kanada ), Queen's University i Kingston (Ontario, Kanada) , York University i Toronto och Tuorla Observatory vid University of Turku i Finland fastställde den ovanliga omloppsbanan 2002 AA 29 , och genom ytterligare observationer vid Kanada–Frankrike–Hawaii-teleskopet på Hawaii bekräftades att:

Banor av 2002 AA 29 och jorden runt solen, tittar ner på ekliptikplanet ovanför solens nordpol; Bild: JPL
  • Dess omloppsbana ligger till största delen inne i jordens omloppsbana. Banorna för de flesta asteroider ligger i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter . Genom omloppsstörningar av gasjätteplaneterna, främst Jupiter och Kirkwood-klyftorna , och genom Yarkovsky-effekten (kraft på grund av asymmetrisk absorption och emission av infraröd strålning) avleds asteroider in i det inre solsystemet , där deras banor påverkas ytterligare. genom att närma sig de inre planeterna. 2002 AA 29 har förmodligen förts på samma sätt från det yttre solsystemet till jordens inflytande. Det antyds dock också att asteroiden alltid har befunnit sig i en omloppsbana nära jorden och därmed att den eller en föregångarkropp bildades nära jordens omloppsbana. I det här fallet är en möjlighet att det kan vara ett fragment från en kollision mellan en medelstor asteroid med jorden eller månen .
  • Dess genomsnittliga omloppsperiod är ett sideriskt år . Efter att den avleddes in i det inre solsystemet – eller bildades på en bana nära jordens bana – måste asteroiden ha flyttats in i en bana som motsvarar jorden. I denna omloppsbana drogs den upprepade gånger av jorden på ett sådant sätt att dess egen omloppsperiod blev densamma som jordens. I den nuvarande omloppsbanan håller jorden således asteroiden synkront med sin egen omloppsbana.
Banor av 2002 AA 29 och jorden om solen, sedd från sidan; Bild: JPL
  • Asteroidens omloppsbana är nästan cirkulär, med en excentricitet på 0,012 vilket är till och med lägre än jordens vid 0,0167. De andra jordnära asteroiderna har i genomsnitt en betydligt högre excentricitet på 0,29. Alla andra asteroider i 1:1-resonans med jorden kända före 2002 har också mycket starkt elliptiska banor – excentriciteten för (3753) Cruithne är 0,515. Vid tiden för dess upptäckt var omloppsbanan för 2002 AA 29 unik, på grund av vilken asteroiden ofta kallas jordens första sanna samorbitala följeslagare, eftersom vägarna för tidigare upptäckta asteroider inte är mycket lika jordens omloppsbana. Den mycket låga omloppsexcentriciteten från 2002 AA 29 är också en indikation på att den alltid måste ha varit i en bana nära jorden, eller så måste Yarkovsky-effekten ha relativt starkt fått den att spiralera in i det inre solsystemet under miljarder år, eftersom som en regel asteroider som har styrts av planeter har banor med högre excentricitet.
  • Orbitallutningen med avseende på ekliptikan (jordens omloppsplan) för 2002 AA 29 är måttliga 10,739°. Därför är dess omloppsbana något lutad jämfört med jordens.

Banans form

Hästskobana från 2002 AA29. Grafiken visar en hel revolution på 95 år. Positionen för 2002 AA 29 längs omloppsbanan är den för år 2003 (sista närmaste inflygning till jorden). Bild: JPL

Om man tittar på omloppsbanan för 2002 AA 29 från en punkt som rör sig med jorden runt solen ( jord-solsystemets referensram ), beskriver den under loppet av 95 år en båge på nästan 360°, som under nästa 95 år går det tillbaka i omvänd riktning. Formen på denna båge påminner om en hästsko, från vilken kommer namnet " hästskobana ". När den rör sig längs jordens bana, slingrar den sig i en spiral runt den, där varje slinga i spiralen tar ett år. Denna spiralrörelse (i referensramen jord–sol) uppstår från den något lägre excentriciteten och lutningen av banan: lutningen i förhållande till jordens omloppsbana är ansvarig för den vertikala komponenten av spiralslingan, och skillnaden i excentricitet för horisontell komponent.

När 2002 AA 29 närmar sig jorden framifrån (dvs. den rör sig något långsammare, och jorden kommer ikapp den), flyttar jordens gravitationsattraktion den till en något snabbare bana, lite närmare solen. Den skyndar nu före jorden längs sin nya omloppsbana, tills den efter 95 år nästan har varvat jorden och kommer upp bakifrån. Återigen kommer det under jordens gravitationsinflytande; den här gången lyfts den upp i en långsammare bana, längre från solen. På denna bana kan den inte längre hålla jämna steg med jorden, och den hamnar på efterkälken tills den om 95 år återigen närmar sig jorden framifrån. Jorden och 2002 AA 29 jagar varandra i tur och ordning runt solen, men kommer inte tillräckligt nära för att bryta mönstret.

Den 8 januari 2003 närmade sig asteroiden jorden framifrån till ett avstånd av 0,0391 AU (5 850 000 km ; 3 630 000 mi ), dess närmaste inflygning på nästan ett sekel. Sedan det datumet har den bråttom fram (med en halvstor axel mindre än 1 AU), och kommer att fortsätta att göra det tills den har nått sin närmaste inflygning bakifrån den 11 juli 2097 på ett avstånd av 0,037712 AU (5 641 600 km) 3 505 500 mi). Som ett resultat av detta subtila utbyte med jorden, till skillnad från andra asteroider som korsar jordens omloppsbana, behöver vi inte vara rädda för att den någonsin skulle kunna kollidera med jorden. Beräkningar tyder på att den under de närmaste tusen åren aldrig kommer närmare än 4,5 miljoner kilometer, eller ungefär tolv gånger avståndet från jorden till månen.

Kvasi-satellitbana från 2002 AA 29 år 2589, tittar vertikalt ner på ekliptikan. Vänster, banor för asteroiden och jorden i fixstjärnornas referensram ; höger, i referensramen för jord-sol-systemet. Bild: JPL

På grund av sin orbitala lutning på 10,739° mot ekliptikan, tvingas 2002 AA 29 inte alltid av jorden på sin hästskobana men kan ibland glida ur detta mönster. Den fångas sedan ett tag i närheten av jorden. Detta kommer att hända om cirka 600 år, dvs på 2500-talet. Den kommer då att hålla sig inom det lilla gapet i jordens omloppsbana som den inte når i sin tidigare hästskobana, och kommer inte att vara längre än 0,2 astronomiska enheter (30 miljoner km) från jorden. Där kommer den långsamt att cirkla runt jorden nästan som en andra måne, även om det tar ett år för en krets. Efter 45 år växlar den äntligen tillbaka till hästskobanan, tills den återigen stannar nära jorden i 45 år runt år 3750 och igen år 6400. I dessa faser då den stannar utanför sin hästskobana svänger den i det smala området längs med Jordens bana där den fångas, rör sig fram och tillbaka på 15 år. Eftersom den inte är bunden till jorden som månen utan huvudsakligen är under solens gravitationspåverkan, tillhör den de kroppar som kallas kvasi-satelliter . Detta är lite analogt med att två bilar färdas sida vid sida i samma hastighet och upprepade gånger kör om varandra men som dock inte är fästa vid varandra. Orbitalberäkningar visar att 2002 AA 29 var i denna kvasi-satellitbana i 45 år från omkring 520 e.Kr. men på grund av sin lilla storlek var den för svag för att ha kunnat ses. Den växlar ungefär cykliskt mellan de två orbitalformerna, men stannar alltid i 45 år i den kvasi-satellitbanan. Utanför tidsramen från ca 520-6500 e.Kr. blir de beräknade banorna kaotiska , dvs inte förutsägbara, och för perioder utanför denna tidsram kan inga exakta uttalanden göras. 2002 AA 29 var den första kända himmelska kroppen som växlade mellan hästsko och kvasi-satellitbanor.

Animation av 2002 AA29 omloppsbana från 1900 till 2140
I förhållande till solen och jorden
Jorden runt
Runt solen
      Sol ·   Jord ·   2002 AA29

Fysisk natur

Ljusstyrka och storlek

Relativt lite är känt om själva 2002 AA 29 . Med en storlek på omkring 20–100 meter (70–300 fot) är den mycket liten, på grund av vilken den ses från jorden som en liten punkt även med stora teleskop, och kan endast observeras med hjälp av högkänsliga CCD -kameror. Vid tidpunkten för sin närmaste inflygning i januari 2003 hade den en skenbar magnitud på cirka 20,4.

Hittills är inget konkret känt om sammansättningen av 2002 års AA 29 . På grund av sin närhet till solen kan den dock inte bestå av flyktiga ämnen som vattenis , eftersom dessa skulle avdunsta eller sublimera ; man kan tydligt observera detta hända med en komet eftersom denna bildar den synliga svansen. Förmodligen kommer den att ha en mörk, kolhaltig eller något ljusare silikatrik yta; i det förra fallet albedon vara runt 0,05, i det senare något högre vid 0,15 till 0,25. Det är på grund av denna osäkerhet som siffrorna för dess diameter täcker ett så brett intervall.

En ytterligare osäkerhet uppstår från radarekomätningar vid Arecibo Radioteleskop , som bara kunde fånga upp ett oväntat svagt radareko, vilket antyder att 2002 AA 29 antingen är mindre än beräknat eller bara reflekterar radiovågor svagt. I det förra fallet måste den ha en ovanligt hög albedo. Detta skulle vara bevis till stöd för spekulationerna att den, eller åtminstone materialet som den är sammansatt av, skiljer sig från de flesta andra asteroider som hittills upptäckts i omloppsbanor nära jorden, eller representerar ett fragment som kastats av vid kollision av ett medium Asteroid i storlek med jorden eller månen.

Rotationsperiod

Med hjälp av radarekomätningar vid Arecibo-radioteleskopet kunde rotationsperioden för 2002 AA 29 bestämmas. I denna radarastronomiprocedur radiovågor med känd våglängd ut från ett radioteleskop riktat mot en asteroid. Där reflekteras de, och på grund av Dopplereffekten förkortar den del av ytan som rör sig mot observatören (på grund av asteroidens rotation) våglängden på de reflekterade vågorna, medan den andra delen som vänder sig bort från observatören förlänger reflekterad våglängd. Som ett resultat "smetas ut" våglängden för de reflekterade vågorna. Omfattningen av våglängdssmetningen och asteroidens diameter gör att rotationsperioden kan minskas. 33 minuter beräknas således som den övre gränsen för rotationsperioden för 2002 AA 29 ; den roterar förmodligen snabbare. Denna snabba rotation tillsammans med den lilla diametern och därför låga massan leder till några intressanta slutsatser:

  • Asteroiden roterar så snabbt att centrifugalkraften på dess yta överstiger dess gravitationskraft. Den är därför under spänning och kan därför inte bestå av en agglomeration av löst bundet skräp eller av fragment som kretsar runt varandra – vilket antas för flera andra asteroider och till exempel har bestämts för asteroiden ( 69230) Hermes . Istället måste kroppen vara gjord av ett enda relativt starkt stenblock eller av sammanbakade bitar. Emellertid är dess draghållfasthet troligen betydligt lägre än terrestra sten och asteroiden också mycket porös .
  • 2002 AA 29 kan omöjligt ha byggts upp av enskilda småbitar, eftersom dessa skulle kastas isär av den snabba rotationen. Därför måste det vara ett fragment som blåst av i kollisionen mellan två himmelska kroppar. J. Richard Gott och Edward Belbruno från Princeton University har spekulerat i att 2002 AA 29 kan ha bildats tillsammans med Jorden och Theia , den postulerade planeten som, enligt hypotesen om jättenedslag , kolliderade med jorden i dess tidiga historia.

Syn

Eftersom dess omloppsbana är mycket lik jordens, är asteroiden relativt lätt att nå med rymdsonder . 2002 AA 29 skulle därför vara ett lämpligt studieobjekt för mer exakt forskning om asteroiders struktur och bildning och utvecklingen av deras banor runt solen. Samtidigt har ytterligare samorbitala följeslagare av jorden av denna typ på hästskobanor eller på banor som kvasi-satelliter redan hittats, såsom kvasi-satelliten 2003 YN 107 . Dessutom antas det att det finns små trojanska följeslagare på jorden med diametrar i området 100 meter belägna vid L4 och L5 Lagrangian-punkterna i jord-solsystemet.

Relaterade objekt

Se även

  •   Tilmann Althaus: Ein zweiter Begleiter des Blauen Planeten. i: Sterne und Weltraum. Spektrum der Wiss., Heidelberg 42.2003, 2, S. 22–24. ISSN 0039-1263

externa länkar

Artiklar

Databaser

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=2002_AA29&oldid=1135200365 "