Sterrekunde

Wonder jy oor 'n hoefysterbaan

Wonder jy oor 'n hoefysterbaan


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Aangesien ek nie 'n fisikus is nie, wil ek weet hoe die stelsel werk. As daar byvoorbeeld 'n planeet was wat baie ooreenstem met die aarde, maar met twee mane, en die mane in 'n hoefyster, hoe werk dit? Is dit stabiel?
Ek moet dit op 'n maklike manier verduidelik, en hoe sal die mane van die aarde af daar uitsien? Dankie!


'N Basiese orbitale reël is die derde wet van Kepler, wat bepaal dat hoe nader die maan aan die planeet is, hoe vinniger is sy baan. 'N Liggaam wat naby die aarde is, sal vinniger in 'n baan beweeg as 'n afstand.

Die fundamentele vreemdheid: as 'n liggaam in 'n baan is, en u gee dit 'n druk in die rigting waarop dit beweeg, sal dit wins energie, beweeg weg vanaf die planeet, en vertraag. In teenstelling hiermee, as u dit terugtrek, val dit na 'n laer baan en versnel dit. Dit is fundamenteel vreemd, want ons is gewoond aan die idee dat as u iets stoot, dit sal versnel, want die liggame in 'n wentelbaan gebeur die teenoorgestelde. Maak seker dat u verstaan ​​waarom dit is.

Gestel ons het twee mane, 'n groot en 'n kleintjie. Die grote is in 'n sirkelvormige baan (en is groot genoeg om die baan nie te verander nie) Die kleintjie is aan die oorkant van die planeet en effens nader aan die planeet as die groot maan (net effens nader). Die kleintjie is ook in 'n sirkelvormige baan, in dieselfde rigting as die groot maan.

Aangesien die kleintjie nader aan die planeet is, wentel dit vinniger as die groot maan, dus sal dit die groot maan stadig inhaal.

As dit die groot maan inhaal, sal die swaartekrag van die groot maan die klein maan vorentoe trek. Onthou nou die fundamentele vreemdheid: as die klein maan vorentoe getrek word, sal dit wegbeweeg van die planeet en vertraag. Die groot maan word ook getrek, maar ons neem aan die groot maan is groot genoeg om die swaartekrag van die klein maan weglaatbaar te wees.

Nou het die klein maan afgeneem. Dit gaan nog steeds in dieselfde rigting as die groot maan, maar nou gaan dit stadiger, sodat dit agter die groot maan val. Uiteindelik val dit so ver agter dat die groot maan dit begin inhaal.

Die swaartekrag van die groot maan trek nou die klein maan terug, en as gevolg van die fundamentele vreemdheid, laat dit die klein maan na die planeet sak en versnel.

Die proses kan homself nou herhaal, met die klein maan wat telkens inhaal en dan terugval van die groot maan af. 'N Waarnemer op die Groot maan sou sien hoe die klein maan stadig naderkom, dan terugval, agter die planeet gaan, aan die ander kant naderkom en dan weer terugval. Dit lyk asof dit in 'n hoefystervorm beweeg, relatief tot die groot maan. In verhouding tot die planeet, beweeg albei mane in sirkels of naby sirkels.

Hoe stabiel dit is, hang van allerlei dinge af: getye, ander planete, die effek van die klein maan op die groot. Hierdie baan kan egter oor lang tydperke stabiel wees. Maar miskien nie oor die 5 miljard jaar van die sonnestelsel nie.


Ko-orbitale opset

In sterrekunde, a mede-orbitale opset is 'n opset van twee of meer astronomiese voorwerpe (soos asteroïdes, mane of planete) wat op dieselfde of baie soortgelyke afstand van hul primêre wentel, dit wil sê hulle is in 'n 1: 1-bewegingsresonansie. (of 1: −1 as dit in teenoorgestelde rigtings wentel). [1]

Daar is verskillende klasse mede-orbitale voorwerpe, afhangende van hul punt van librasie. Die mees algemene en bekendste klas is die trojan, wat rondom een ​​van die twee stabiele Lagrangiese punte (Trojaanse punte), L4 en L5, Onderskeidelik 60 ° voor en agter die groter liggaam. 'N Ander klas is die hoefysterbaan waarin voorwerpe ongeveer 180 ° van die groter liggaam af vibreer. Voorwerpe wat rondom 0 ° vibreer, word kwasi-satelliete genoem. [2]

'N ruilbaan vind plaas wanneer twee mede-orbitale voorwerpe van dieselfde massa is en dus 'n nie-weglaatbare invloed op mekaar uitoefen. Die voorwerpe kan semi-hoofasse of eksentrisiteite uitruil wanneer hulle mekaar nader.


Skelm planete wat dwarsdeur die interstellêre ruimte dwaal, is skaars, sê studie

Vryswewende planete - planete wat uit hul tuis-sonnestelsels en in die interstellêre medium geskop is - het die eksoplanetêre wetenskapgemeenskap lank gefassineer vir hul nuutheid en hul potensiaal om 'n soort primitiewe lewe te huisves. Immers, as lewe kan ontwikkel en homself kan onderhou op 'n planeet wat moet staatmaak op die vriendelikheid van sterre vreemdelinge vir sy enigste bron van helderheid, dan moet die lewe self redelik gehard wees.

Hierdie kunstenaar se opvatting illustreer 'n Jupiter-agtige planeet wat in die donker van die ruimte dryf. [+] vrylik sonder 'n ouerster.

Maar 'n nuwe statistiese studie - waarvan die besonderhede tydens die IAU se Algemene Vergadering hier in Wene aangebied is - dui sterk daarop dat vry-swaai planete (FFP's) baie skaarser kan wees as wat voorheen gedink is.

Nader Haghighipour, 'n planetêre teoretikus en astrobioloog van die Universiteit van Hawaii, het hier aangevoer dat enige gegewe sonnestelsel baie ondoeltreffend sou wees om planete in die interstellêre medium (ISM) uit te werp. Dit is of dit die massa van ons eie Jupiter is of so klein soos die helfte van die massa van Mars.

Haghighipour het sy eie argief van ongeveer 500 simulasies deurgegaan uit meer as twintig jaar van formele modelle vir aardse planeet. Sy span was veral geïnteresseerd in voorwerpe wat die simulasie se vormingskode as uitwerp of ongebruik aangedui het.

"Ons het die voorwerpe wat die kode weggegooi het, gevolg en dit nog 10 miljoen jaar geïntegreer om te sien of dit gebonde bly aan die sonnestelsel," het Haghighipour my vertel.

Soos Haghighipour verduidelik, vorm gasreusplanete noodwendig eerste in 'n gegewe sonnestelsel, gewoonlik binne tien miljoen jaar. Aardse planete is virtuele agterstande wat ongeveer 100 miljoen jaar neem om te vorm. Dit is gedurende hierdie periode van onstuimigheid binne die protoplanetêre skyf dat jong aardse planete moontlik uitgeskiet word. Hulle het tot die gevolgtrekking gekom dat slegs een of twee persent van hierdie planete in die ISM kon uitwerp.

Die resultate van die span het aangedui dat die meerderheid van die planete wat hul weg na die ISM sou vind, super-Mars tot super-aardse voorwerpe sou wees, skryf Haghighipour. Hy merk op dat hierdie voorwerpe versprei word as gevolg van hul onderlinge wisselwerking, terwyl aardse planeetvorming binne die sonnestelsel nog aan die gang is.

'N Tweede aanbieding in dieselfde sessie gebruik data van die NASA se Kepler-ruimteteleskoop, sowel as grondgebaseerde swaartekrag-mikrolensopnames, om vry-drywende planete te soek. Mikrolensering is die swaartekrag-buiging van 'n ster se lig (of ander elektromagnetiese straling) wat veroorsaak word deur 'n baie nader voorgrondvoorwerp wat as gravitasielens dien.

In die geval van 'n FFP-mikrolenseringskandidaat, sou die vermeende planeet as gravitasielens optree.

Op die foto hierbo het die swaartekrag van 'n helderrooi sterrestelsel (LRG) die lig swaargewrig. [+] uit 'n baie meer blou sterrestelsel. Meer tipies het sulke ligte buiging twee waarneembare beelde van die verre sterrestelsel tot gevolg, maar hier is die lensbelyning so presies dat die agtergrondstelsel in 'n perdeskoen verwring word - 'n byna volledige ring.

Krediet: ESA / Hubble en NASA

Soos Yutong Shan, 'n student in sterrekunde aan die Harvard Universiteit, in haar aanbieding-opsomming opmerk, bied Kepler 2 se Campaign 9 (K2C9) die eerste geleentheid om die eienskappe van verafgeleë en geïsoleerde veldmassa-voorwerpe te ondersoek. Sy en kollegas het data uit grondopnames en Kepler se waarnemings gesamentlik gemodelleer.

"Ons het 'n aantal kandidate gevind, maar nie een van hulle is definitief FFP's nie, want hul massas kan groter wees as wat ons beskou as die grens tussen planeet en 'n bruin dwerg," het Shan aan my gesê. Sy merk ook op dat hulle nie soveel FFP-kandidate opgespoor het as wat verwag is nie.

Die groot probleem met mikrolensopnames is egter dat dit slegs eenmalige opsporing moontlik maak. Daarom kan 'n gegewe FFP-kandidaatwaarneming nie met sekerheid geverifieer word nie. Tog moet mikrolensopnames in beginsel sensitief wees vir vryswewende planete met massas so klein soos die aarde.

Shan en kollegas se deurlopende Kepler-studie ondersteun egter blykbaar die aanname van Haghighipour dat hierdie vrysweerders eintlik skaars is.

"Hierdie voorwerpe is in werklikheid skaars en as mikrolensering baie daarvan vind, is dit nie omdat hul uitwerpproses doeltreffend was nie," het Haghighipour gesê. 'Dit is omdat daar baie sterre in die sterrestelsel is wat planeet aanbied.'


Wonder jy oor 'n hoefysterbaan - Sterrekunde

Die aarde se maan wentel met 'n aardsperiode van 27,32 dae.

Maar in werklikheid wentel die maan saam met die aarde om die son. Die swaartekrag van die son op die maan is groter as die swaartekrag van die aarde op die maan. In werklikheid is dit omtrent dubbel.

'N Kort opsionele wiskundige tussenspel.

F gsun = GM maan M son / R 2 son

F rat = GM maan M aarde / R 2 aarde

die verhouding is dus

F gsun / F-versnelling = M son R 2 aarde / M aarde R 2 son
= 2 x 10 30 (3,8 x 10 8) 2/6 x 10 24 (1,5 x 10 11) 2
= 2.1

Vanuit polaris (die poolster) gesien, wentel die maan om die son wat altyd antikloksgewys rondbeweeg, dit draai nooit om andersom te gaan nie. Die baan van die maan is altyd konkaaf vir die son. Meer konkaaf buite die baan van die aarde, minder konkaaf binne. Die mane wentel om slange binne-in die aarde agter die aarde buite die aarde en voor die aar.


Vanuit Polaris gesien, wentel die maan om die son wat wikkel oor die wentelbaan van die aarde, wat blou is.

Maar vanuit die oogpunt van 'n persoon wat op die aarde staan, lyk dit asof die maan in 'n ongeveer sirkelvormige wentelbaan om die aarde wentel. Daar is geen twyfel dat die maan 'n man van die aarde is nie. 'N Groot natuurlike satelliet.


In die verwysingsraamwerk van die aarde verskyn die maan om die aarde.
Hierdie tekening is nie volgens skaal nie.

Ruimtevaarders het laserreflektore op die maan gelos. Wetenskaplikes weerkaats lasers van hierdie weerkaatsers en meet presies (tot binne enkele sentimeter). Hierdie metings toon dat die baan van die maan in radius met ongeveer 3,8 cm / jaar toeneem. Die Maan het die afgelope 900 miljoen jaar 3000 km verder wegbeweeg. Terselfdertyd word die rotasiesnelheid van die aarde vertraag, en voeg die ekstra lengte van die jaar byna elke jaar by.

Voordat ons van ander moontlike mane van die aarde te wete kom, sal dit help om 'n paar eksperimente met wentelbane te doen. Keer terug na wentelbane.

In 1986 ontdek D. Waldron in Australië 'n metgesel van 5 km na die aarde, 'n ko-orbitaal naby die Asteroïde. Hy noem dit 3753 Cruithne, uitgespreek Crueenya, na 'n Keltiese stam, ook bekend as die Pikte. Dit het 'n baie vreemde wentelbaan oor die son wat ellipties is en Venus verbysteek, amper tot kwik en dan amper na Mars. Een baan neem byna presies 'n jaar. Dit is gechoreografeer sodat die baan stabiel is en Cruithne nooit die aarde sal tref nie.

Dit neem een ​​jaar voordat Cruithne om die son wentel, net soos die aarde en die maan.

Net soos die mane wentel omvorm van 'n sinusvormige kronkelende ellips oor die son in 'n byna sirkelvormige baan van die aarde as dit in die verwysingsraamwerk van die aarde gesien word, so bied die baan van Cruithne 'n interessante patroon as dit vanuit 'n verwysingsraamwerk aan aarde. (Die transformasie van die sonraam na die aardraam word goed getoon in 'n film op Paul Wiegert se webwerf.) As hy van 'n punt bo die noordpool van die aarde bekyk word, volg die asteroïde Cruithne 'n soort komplekse hoefysterbaan.

Kom ons kyk eers na 'n eenvoudige hoefysterbaan van 'n mitiese asteroïde Pegasus. Pegasus is regtig in 'n byna elliptiese wentelbaan om die son, maar gesien vanuit die aarde se raamwerk is dit 'n baan soos 'n hoefijzer. Soms wentel Cruithne die son effens nader as wat die aarde doen, en dit haal die aarde in. As dit naby die aarde kom, word sy baan versteur en word dit na 'n groter radiusbaan beweeg waar dit stadiger as die aarde wentel. Dit raak agter in sy baan totdat die aarde dit vang en weer na die binneste baan oordra.


'N hoefysterbaan. die son is geel, die aarde is blou en Pegasus is swart.

In die hoefysterbaan hierbo getoon, haal die swart satelliet van die son, Pegasus, die aarde in 'n vinniger binnebaan in. Dit kry energie deur die swaartekrag van die aarde en beweeg in 'n groter radius stadiger baan. Dit val dan agter die aarde totdat dit weer die aarde teëkom. Hierdie keer verwyder die aarde energie van die satelliet om dit na 'n laer vinnige baan te laat val waar dit terugkring na die oorspronklike posisie. Al gaan die aarde en die mitiese satelliet Pegasus elke jaar een keer om die son in hierdie verwysingsraamwerk wat saam met die aarde draai, kan die satelliet honderde jare neem om die hoefijzer te voltooi. Dit lyk asof die erns van die aar die satelliet afstoot. Maar dit is nie.

Dit is soos motors op 'n sirkelbaan met die binnemotors wat vinniger ry en die buitenste motors stadiger ry. Die aarde bly in die middelste baan terwyl Pegasus van binneste baan na buitenste baan skuif en weer terug elke keer as dit die aarde teëkom. Vang die aarde wanneer dit in die binnebaan is, val agter in die buitebaan.

Ek sou Pegasus nie 'n man van die aarde noem nie, omdat dit nooit in die aarde se raamwerk om die aarde beweeg nie.

Dit is ingewikkelder as dit.

Cruithne wentel een keer per jaar in 'n ellips, gesien vanaf die aarde word hierdie ellips 'n vorm van 'n nierboontjie. Vanuit die aarde gesien, maak Cruithne een keer per jaar 'n nierboontjie-lus. Die ellips van Cruithne verander sy oriëntasie stadig van jaar tot jaar, gesien vanuit die raam van die aarde, die nierboontjie dryf om die son, draai om die aarde, dan stadig ronddryf om die aarde van die ander kant af te sirkel en uiteindelik na 385 jaar terug te keer na die oorspronklike lus om die aarde. hierdie baan dryf en skep 'n hoefyster wat in 385 jaar na sy oorspronklike nierboontjie terugkeer.

Cruithne se baan oor 'n jaar in 'n verwysingsraamwerk wat om die aarde wentel.

Elke jaar dryf Cruithne se baan relatief tot die son. Hier is sy baan gedurende die tweede jaar.


Elke jaar dryf Cruithne se baan om die son in verhouding tot die aarde


Cruithne se baan relatief tot die aarde dryf rond, na 190 jaar sirkel dit die aarde van die ander kant af.

Cruithne se baan is eintlik buite die vlak van die papier. Aan die een kant van sy benadering tot die aarde loop dit onder die aarde rond. Op die oomblik, in die herfs van 2003, gaan dit oor die suidpool van die aarde. Die naaste benadering tot die aarde is 0,1 AE, 1,5 x 10 ^ 7 km, 40 keer die baanafstand van die maan. Al is dit die naaste, is dit moeilik om te sien en skyn dit in gereflekteerde sonlig op 'n sterkte van 15. Aangesien dit van die aarde af rondloop, kan dit beweer dat dit die tweede maan van die aarde is.

Die baanstraal van die aarde is gemiddeld 1,0 AU per definisie, Cruithne is gemiddeld 0,99778 AU.

'N Ander asteroïde in 'n hoefyster, genaamd 2002AA29, is slegs 100 m in deursnee. Dit kom elke 95 jaar naby die aarde, onlangs op 8 Januarie 2003. Oor nog 600 jaar sal dit een keer per jaar om die aarde wentel en dan weer na 50 jaar se wentelbane wegdryf. Dit is 'n kwasi satelliet van die aarde op 'n afstand van 0,2 AE. Dit is 'n radius van 100 m. (Dit het laas om die aarde wentel in 572 nC.) Vanuit die raam van die aarde kyk dit soms om die pole, na en weg van die son. Dit kan dus beweer dat dit die deeltydse derde maan van die aarde is.

202AA29 is net groot genoeg om 'n sokkerstadion vol te maak. Die swaartekrag is so swak dat 'n professionele sokkerspeler wat op die oppervlak staan, 'n bal in 'n baan om die maan kan skop.

Oor 600 jaar sal die baan van 2002AA29 50 lusse om die aarde van pool tot pool maak.
In hierdie tekening wentel die blou aarde om die geel son en kom reguit na u toe. Die swart lyn is die baan van AA.

Sekerlik Cruithne en 2002AA29 is maar net die eerste van baie rotsagtige liggame wat gevind sal word om die son naby die aarde te wentel. Baie van hierdie liggame het wentelbane wat rondom die aarde sal loop as dit in die verwysingsraamwerk van die aarde gesien word. Hou die wetenskapbladsye van u koerant dop om die aantal nuwe mane van die aarde by te hou.

Epimetheus en Janus is twee mane van Saturnus wat amper in dieselfde baan is. Dit is mede-orbitale mane. Albei mane is in byna sirkelbane. Die innerlike, vinniger maan, groei op die buitenste, stadiger maan. Die swaartekrag van die agtermaan (wat die voorste maan inhaal) trek terug op die voorste maan. Die swaartekrag van die voorste maan trek die sleepmaan vorentoe. Hierdie interaksie voeg energie by die agtermaan, wat dit verhoog na 'n hoër stadiger baan, en neem energie van die voorste maan wat dit na 'n vinniger baan laat sak. In plaas daarvan om te bots, wissel hulle spoed en beweeg uitmekaar. hulle tree op asof hulle mekaar afstoot.

Daar is 5 Lagrange-punte waar satelliete in dieselfde tydperk as 'n planeet kan wentel. Daar is nog geen mane in die Aarde se Lagrange-punte gevind nie. Maar asteroïdes is gevind in die lagrange punte van Mars en Jupiter. rondom Saturnus, in die baan van sy groot maan Tethys, is daar Telsto-mane met 60 grade voor en Calypso, agter.


Om meer as een planeet in 'n goudsteenzone te hê, is sekerlik moontlik, ons (regte) Venus is net buite dit en Mars is binne.

Om meer op baie soortgelyke wentelbane te hê, is ingewikkelder as gevolg van moontlike ontwrigtende interaksies tussen planete.

Dit kan maklik oorkom word met verskeie planete op dieselfde baan in L4 / L5, die sogenaamde "Trojaanse" posisies. Hierdie posisies is baie stabiel.

U kan maklik twee "treine" planete binne die bewoonbare sone hê.

Dit gaan alles oor stabiliteit. Kolmogorov – Arnold – Moser-stelling sê dat die sonnestelsel meestal stabiel is. Die sleutelwoord is meestal. Selfs met huidige instellings, sal ons 'n mate van onstabiliteit in die baan sien as ons duisende miljarde jaar lange simulasies uitvoer (meestal sal dit Mercurius wees).

Hoe nader u planete inpak, hoe erger sal dit wees. U kan honderde planete daar plaas, maar oor 'n paar jaar sal hul wentelbane verswak.

Ek het aan 'n vuistreël voldoen dat die afstand tussen die planete ongeveer 10 Heuvel-bolradius moet wees vir langtermynstabiliteit (miljarde jare). As ons aanvaar dat die sone grootte van Goldilock = 0,5 au is, dan is dit 8 tot 9 planete vir planete op aarde. Dit is natuurlik onwaarskynlik dat dit natuurlik sal gebeur.

Die besluit om 'n reus te plaas en die planete van die aarde in die Lagrangian-punt te plaas, sal minder effektief wees omdat die reuse-planeet 'n redelike groot Hill-bol het.

Waarskynlik nie. In ons sonnestelsel is die planete op 'n eksponensieel toenemende stel afstande. (Sien Titus Bode-reël Dermott se wet) blyk te wys dat orbitale liggame in 'n magwet versprei is. Let daarop dat TB nou as toeval beskou word. (Ek is skepties. 3 items is toevallig. 6 is 'n verskynsel wat nie verstaan ​​word nie.)

Dit gesê, noue ruimtelike planete sal soortgelyke tydperke hê en relatief lang tydperke naby mekaar wees. Dit laat taamlike groot versteurings toe. Ek vermoed dat daar 'n minimum verhouding van die orbitale periode is om langtermynstabiliteit te hê.

Die aarde is skaars binne die sone, en as dit nie die kweekhuiseffek is nie, is dit waarskynlik 'n ysbal (18 C kouer)

Dit is moontlik as u 'n gasreus het wat as herder optree om die wentelbane stabiel te hou. Of miskien sou dit meer ontwrigtend wees.

U kan twee planete kry deur dit as 'n binêre, getyd aan mekaar gesluit te hê.

U kan 'n massiewe planeet in 'n baan hê, dan 'n reeks mane wat individueel bewoonbaar was. Dit plaas hulle steeds in 'n eksponensiële reeks van die massiewe planeet, maar effektief op dieselfde afstand van die son.


Chinese navorsers kyk na die moontlikheid om asteroïdes in die baan van die aarde vas te lê

Trajek van 2008EA9 voor en na die maneuvering van die baan. Beeld van arXiv: 1108.4767v1 [astro-ph.EP]

(PhysOrg.com) - Hexi Baoyin en sy twee kollegas, Yang Chen en Junfeng Li aan die Tsinghua Universiteit in Beijing, China, het 'n interessante draai gemaak met die studie van asteroïdes en wat gebeur as hulle naby ons planeet kom. die moontlikheid om een ​​of meer Nabye Aarde-voorwerpe (NEO's) in 'n baan om die Aarde te stamp, aanvanklik vir studie, maar later vir die finansiële meevaller wat sou wees as so 'n asteroïde vir sy edelmetale ontgin sou kon word. Die span het hul resultate op die voorbedrukbediener gepubliseer, arXiv.

So lank as wat die mens bewus was van die gevaar dat asteroïdes of komete ons planeet sou tref, is daar idees uitgespreek oor maniere waarop dit afgeskrik of vernietig kan word. Namate die tegnologie verbeter het, het die idees al hoe meer haalbaar geword. Maar tot nou toe blyk dit dat niemand ernstig daaraan gedink het om 'n probleem vir ons 'n goudmyn te maak nie.

In hul referaat skryf die span oor hoe hulle bestudeer het hoe bekend is dat 'n soms asteroïde natuurlik gevang word in 'n wentelbaan om Jupiter, waar dit 'n rukkie bly totdat dit uiteindelik weer in die ruimte geslinger word. Die komeet, Oterma, het dit byvoorbeeld gedoen in 1936. Dit het hulle laat wonder of so 'n NEO dalk daar buite sou skuil om dieselfde vir ons planeet te doen. Ongelukkig het hul soektog leeg opgedaag. Onverskrokke begin hulle dan ondersoek instel of daar nie 'n NEO of twee kan wees wat vreeslik naby kan kom nie, en vind dat daar wel is.

In die besonder het een hulle opgeval, 'n asteroïde genaamd 2008EA9 op net tien meter daaroor lyk 'n perfekte kandidaat. Dit is nie net klein dat as die pogings om dit vas te trek, sou skeur en die ding in die aarde sou stort nie, sou dit waarskynlik in die atmosfeer opbrand, maar dit het ook net 'n wentelsnelheid naby die aarde en # 146's. In die wiskunde het die span uitgevind dat as hulle dit net 410 meter per sekonde sou versnel, hulle net genoeg van die skuif kon gee om dit in 'n wentelbaan om die aarde te laat gaan, op ongeveer twee keer die afstand van die maan. Naby genoeg om dit te bestudeer, en miskien monsters terug te bring.

Die span, en almal anders vermoedelik, het genoeg tyd om die praktiese en gevare van so 'n missie te oorweeg, aangesien 2008EA9 nie weer tot 2049 sal kom nie.

Abstrak
Onlangs trek Near Earth Objects (NEO's) groot aandag, en tot op hede is daar duisende NEO's gevind. Hierdie referaat ondersoek die NEO's se orbitale dinamika aan die hand van die raamwerk van 'n akkurate sonnestelsel-model en 'n Sun-Earth-NEO drie-liggaamstelsel wanneer die NEO's naby die aarde is om NEO's met lae-energie-wentelbane te soek. Dit is moontlik dat so 'n NEO tydelik deur die Aarde gevange geneem kan word, en sy baan sal sodoende verander word en dit sal 'n aarde-wentelende voorwerp word na 'n klein toename in sy snelheid. Vanuit die oogpunt van die Sun-Earth-NEO-beperkte drie-liggaamstelsel is dit moontlik dat 'n NEO waarvan die Jacobiaanse konstante effens laer is as C1 en hoër as C3, tydelik deur die aarde gevang kan word. Wanneer so 'n NEO die aarde nader, is dit moontlik om sy wentelenergie te verander om die nul snelheidsoppervlak van die drieliggaamstelsel by punt L1 te sluit en die NEO 'n klein satelliet van die Aarde te laat word. Sommige sulke NEO's is gevind dat die beste voorbeeld slegs 'n toename van 410 m / s in snelheid vereis het.


Metgeselle van die aarde — minjoene, kwasi-satelliete en hoefysters

Die aarde se enigste standvastige metgesel. Krediet: Adrian Kingsley-Hughes / flickr, CC BY-NC-SA

Die aarde het een standvastige metgesel - die maan is sedert sy gewelddadige vorming meer as vier biljoen jaar gelede in 'n wentelbaan om die aarde opgesluit.

Die swaartekrag van die aarde kan egter ook klein voorwerpe in die omgewing - die asteroïdes naby die aarde - trek, wat hulle tydelik metgeselle van die aarde maak.

As 'n asteroïde naby die aarde vasgevang word, word dit 'n minimoon. Rekenaarsimulasies dui daarop dat die aarde op enige tydstip minstens een minimoon met 'n deursnee van een meter of meer moet hê.

Die draai van 'n gesimuleerde minimoon. Die grootte van die Aarde en die maan is nie volgens skaal nie, maar die grootte van die minimoon se pad is volgens die skaal in die Aarde-maanstelsel. Krediet: K Teramura

Die minimoon is vasgevang in 'n toutrekkery tussen die erns van die Aarde, ons maan en die son. Gevang deur die trekking van die aarde, volg dit 'n draaipad wat sien dat dit 'n aantal kere om die aarde loop voordat dit uiteindelik uit die aarde-maanstelsel geskiet word.

Tot op hede is nog net een minimoon waargeneem. Dit was 'n klein asteroïde wat ongeveer drie meter breed was en 2006 RH120 aangedui. Dit het vier wentelbane om die aarde gemaak vanaf April 2006 totdat dit in September 2007 uitgestoot is.

Wanneer is 'n maan nie 'n maan nie?

Daar is ander naby-aarde asteroïdes wat lyk asof hulle om die aarde wentel, maar dit is regtig nie. Kwasi-satelliete genoem, die onderskeid is dat hierdie voorwerpe swaartekrag gebonde bly aan die son, anders as 'n maan wat aan die aarde gebind moet word.

Die misleiding ontstaan ​​omdat kwasi-satelliete elliptiese wentelbane om die son volg wat baie soos die aarde lyk, soos in die onderstaande video getoon (vervaardig deur Phil Plait van Bad Astronomy). Langs die baan van die aarde is die baan van HO3 2016, 'n asteroïde tussen 40-100 meter. Dit is die mees onlangse kwasi-satelliet wat ontdek is.

Die aarde en 2016 HO3 wentel om die son. Daar is soms tye dat die asteroïde versnel en voor die aarde trek, maar dan beweeg die pad buite die baan van die aarde, wat veroorsaak dat die asteroïde agter raak.

Die snit wys ook dat die baan van die asteroïde agt grade ten opsigte van die aarde gekantel is, sodat dit bo en onder ons planeet beweeg.

Kyk nou wat gebeur wanneer die baan van HO3 2016 geteken word relatief tot die aarde, soos in die onderstaande animasie getoon. Deur die aarde stil te hou, lyk dit asof die asteroïde ons planeet sirkel en op en af ​​wip vanweë die relatiewe kanteling van sy baan.

Die asteroïde is op sy verste afstand 40 miljoen km van die aarde af (of 100 maal verder as die maan), terwyl dit nog 14 miljoen km verder (of 38 keer verder as die maan) is. Dit is veel te ver vir die aarde se swaartekrag om dit in 'n baan te vang.

2016 HO3 is al byna 'n eeu 'n metgesel van die Aarde en dit sal nog eeue lank so voortduur. Die aarde bied net genoeg druk om die asteroïde te laat sinkroniseer, en dryf nooit te ver weg of kom te naby nie.

Maar belangrik, as die erns van die aarde-maanstelsel op een of ander manier kon afgeskakel word, sou die kwasi-satelliet skaars die verskil agterkom. Dit sal eenvoudig ongehinderd voortgaan op sy baan om die son.

Hier vandag, more weg

Die afgelope dekade of so is 'n handvol kwasi-satelliete opgespoor. Die asteroïde 2003 YN107, wat 20 meter breed is, het vanaf 1999 vir sewe jaar lank kurktrekkers rondom die aarde gesien.

Op 10 Junie 2006 het dit effens nader aan die aarde beweeg as gewoonlik en die nudge het die asteroïde op pad gestuur. Maar dit sal nie vir ewig verdwyn nie. Oor vyftig jaar van nou af sal dit weer terugkom en weer in pas wees met die aarde.

Die ander kwasi-satelliete is 2004 GU9, 2006 FV35, 2013 LX28 en 2014 OL339 en elkeen is groter as 100 meter in deursnee. 2014 sal OL339 die eerste keer wees wat sy baan in ongeveer 165 jaar versteur word, terwyl 2013 LX28 nog 'n paar tienduisende jare met die aarde sal rondhang.

Daar is ander asteroïdes wat, net soos die kwasi-satelliete, op soortgelyke wentelbane om die son as die aarde is, maar eerder as om 'n valse maan te vorm, slaag hierdie asteroïdes daarin om die aarde heeltemal te vermy.

Die asteroïde kurktrekkers rondom die baan van die aarde, maar vermy die planeet self, en skep 'n hoefysterpatroon. Paul Chodas en Ron Baalke

'N Klassieke voorbeeld is die asteroïde 2002 AA29. Deur sy baan relatief tot die aarde te beplan, lyk dit asof die asteroïde om die baan van die aarde loop, maar namate dit die aarde self nader, verander die asteroïde van rigting en begin dit wegloop.

Elke lus neem een ​​jaar om te voltooi (die asteroïde wentel immers regtig om die son) en na 'n reeks van 95 lusse het 2002 AA29 van die een punt van die hoefijzer na die ander kant gereis (soos hier geanimeer).

Hoe verstoot die aarde die asteroïde? Dit speel uit soos 'n nimmereindigende spel tag (of tiggy).

Gestel die asteroïde is 'n bietjie nader aan die son as die aarde en daarom vinniger. Toe dit die aarde begin inhaal, voel dit die swaartekrag van die aarde. Die asteroïde versnel en word (miskien verrassend) na 'n hoër baan gedruk.

Hierdie nuwe baan, wat effens verder as die aarde s'n is, laat die asteroïde stadiger en agter raak. Die aarde 'kom weg' en vermy om 'gemerk' te word.

Baie jare later het die asteroïde so ver agter geraak dat die Aarde (wat nou aan die binnekant en vinniger wentelbaan is) begin inhaal.

Hierdie keer trek die aarde die asteroïde terug wat dit vertraag. Die verlies aan energie beweeg die asteroïde na 'n laer baan, wat dit in staat stel om te versnel voordat die aarde "gotcha" kan sê.

Daar is nege hoefijzervoorwerpe wat bekend is as 'n etiket met die aarde, insluitend die nabye aarde-asteroïde 3753 Cruithne. Die mees onlangse ontdekking, 2015 SO2, is baie stabiel en is waarskynlik die aarde se metgesel vir honderdduisende jare.

Asteroïdes kan ook tussen state oorgaan. Die kwasi-satelliete 2004 GU9 en 2014 OL339 was eens op 'n hoefysterbaan. Nou loop hulle om die aarde, vasgevang in die gaping in die hoefyster, maar uiteindelik sal hulle weer vrygelaat word om perdeskoenvoorwerpe te word.

Aan die ander kant was 2002 AA29 meer as duisend jaar gelede 'n kwasi-satelliet en sal dit 4000 jaar van nou af terugval in daardie staat.

Hierdie verhaal word gepubliseer met dank aan The Conversation (onder Creative Commons-Attribution / No derivatives).


Kommentaar

15 Januarie 2010 om 00:48

Dit is 'n interessante toevoeging tot die huidige modelle, maar wat gebeur as Kepler nog net baie Hot Jupiters vind?
Is dit in sulke planetêre stelsels nog steeds moontlik dat 'n kleinerige planeet kan vorm nadat die HJ na binne dryf, of eet dit al die ander terwyl dit deur die ster se ekosfeer gaan? Hierdie Hot Jupiters rondom hoofreeksdwerge laat my dink dat hulle miskien die enigste ding is binne 10 tot 20 AU van die ster.
Die aarde is nog steeds 'n seldsame dier. Die proses wat ons en ons gegee het, moet die mees onwaarskynlike gebeurtenis moontlik wees!
Daar is ook 'n kwessie van ons eie geskiedenis na aanwas. Die ramp wat ons die maan gegee het, het ons 'n geruime tyd groot getye in die kors en mantel gegee, wat op die een of ander manier verantwoordelik was vir die vorming van die lewe. Bespiegeling van my kant, ja, sê maar as 'n ander G- of K-dwerg 'n Aarde-grootte planeet in die soet gebied het, het dit nie 'n groot maan soos ons s'n nie. Met slegs 'n swak gety sou dit ooit met die lewe vorendag kom?

U moet aangemeld wees om kommentaar te lewer.

15 Januarie 2010 om 16:18

Die huidige teorie dui daarop dat ons maan deur 'n planeet gevorm word
Mars-grootte voorwerp, 'n blitsige slag op ongeveer die 4 miljard
jaarpunt. Ek wonder of dit in die ontleding (waarskynlik nie) in ag geneem is nie, maar dat u maklik sou kon sien dat die botsingshoek 'n wyer baan bied, anders sou dit gebeur het.
As dit die geval is, miskien elke Aardagtige ekso-planeet daar buite (indien enige). requires a planetary collision early on, to survive.
Just some thoughts.

U moet aangemeld wees om kommentaar te lewer.

January 16, 2010 at 9:19 am

It is well known that condensing stellar nebulae are highly magnetized plasmas. Magnetic energy densities and pressure can play important dynamical roles in controlling the stabilization of planet formation against disrupting forces especially as the central star goes through a T-Tauri stage. I do not know if the model reported here included this physics. An early NASA monograph (#SP-345) by Alfven and Arrhenius discusses the importance of the critical ionization velocity in stabilizing planet formation according to composition. Some of their specific conclusions are now known not to be correct but the relative stabilizing importance of magnetic pressure during planet formation in a contracting stellar plasma still needs to quantified especially if thermal-induced pressure effects are as important as this article suggests.

U moet aangemeld wees om kommentaar te lewer.

January 16, 2010 at 3:42 pm

I did not see in this report if the computer model started out with microscopic dust grains vs. 1 km or larger objects already embedded in a dust disk to make planets. This will make a huge difference in the outcome of planetary formation. Most of the tiny particles will not accrete but rapidly dissipate. Remember too that 38% of the crop of 424 exoplanets orbit


Plate over Horseshoe Magnet

What he put on the magnet is called a keeper. The horseshoe magnet would loose strength over time without the keeper.

The keeper is made of something called soft iron. It has a high mu but is not easily magnetized.

Material with a high mu draws the magnetism through itself much more easily than air. With the keeper stuck to the magnetost of the magneti is no longer apparent which might make him think it there to keep the magnet from attracting things.

Yeah, I did a brief Google search and all the sites merely said something like " a soft iron keeper is used to complete the magnetic path of the poles, thus increasing the magnets longevity"

None of the "few" sites I went to actually explained why this helps.

Entropy . over time there would be a thermal randomization of the magnetic domains defining the poles, which would lead to weakening of the magnetic field.

I am not completely sure, but I think the soft iron retards this thermalization by increasing the local magnetic field at the poles. A stronger field tends to keep the domains better aligned, reducing the likelihood of randomization event at a given temperature.

An imprecise but perhaps instructive analogy is to imagine a continuous "current" circulating through the poles . any time the "current" encounters a "resistance", it has to use up some energy to get past it, weakening the magnetic field. So you want the "resistance" between the poles to be as low as possible. Materials with high magnetic permeability (like iron) have low "resistance", and thus are good for "completing the magnetic circuit".

That sounds plausible, focussing and concentrating the field to more strongly force co-magnetisation.


How to find the right rotating frame for a Horseshoe-Orbit

Let's say I have a table of cartesian coordinates for a co-orbital pair in a horseshoe orbit (like Janus and Epimetheus). These coordinates are in a planet-centered inertial frame. Now I want to visualize the horseshoe-orbit, so I need to transform to a rotating frame of reference with the correct frequency (e.g. https://en.wikipedia.org/wiki/Co-orbital_configuration#mediaviewer/File:Epimetheus-Janus_Orbit.png, where omega is 21.6°/hour. But how did they get this value?) How do I find the right frequency to plot the orbit?

Note how the drift of each moon in the image you linked is symmetrical, i.e. 0.19 deg/day prograde when it's on the "inside track", then 0.19 deg/day retrograde when it's on the "outside track". That symmetry means you can just use the average of the inside and outside orbital period, which is a function of the orbital distance of each.

. where T is the time to complete one orbit, r is the distance to the parent body, G is the gravitational constant, and M is the mass of the parent body.

Let's call the orbital distance of the inside track R_1 and the orbital distance of the outside track R_2. You can plus both those values in to Kepler's Third Law to get the respective periods, T_1 and T_2. The orbital period you're looking for will then just be: