Jord-ledsager-asteroide opdaget i hesteskoformet kredsløb

I filmen fra 1969 Dobbeltgænger , opdager videnskabsmænd og besøger derefter en jordlignende planet, der deler vores kredsløb, men på præcis den anden side af Solen.

Siden da har astronomer udelukket muligheden for en sådan planet med den begrundelse, at dens gravitationseffekter på andre planeter og rumfartøjer ville være lette at se.

Men det udelukker ikke muligheden for, at mindre objekter deler Jordens kredsløb, og i dag siger Apostolos Christou og David Asher ved Armagh Observatory i Nordirland, at de har fundet en - en asteroide kaldet 2010 SO16

Jordnære asteroider er almindelige, men SO16 er i en kategori for sig selv. Først og fremmest har den en eksotisk hesteskoformet bane (se diagrammet ovenfor), som astronomer mener er meget sjælden.

Det er værd at tage et par øjeblikke til at tænke over hesteskoens kredsløb. To punkter er værd at huske på. For det første kredser objekter længere fra Solen end Jorden langsommere. For det andet kredser objekter, der er tættere på Solen, hurtigere end Jorden.

Så forestil dig en asteroide med et kredsløb omkring Solen, der blot er en lille smule mindre end Jordens. Fordi den kredser hurtigere, vil denne asteroide gradvist indhente Jorden.

Når den nærmer sig Jorden, vil den større planets tyngdekraft have en tendens til at trække asteroiden mod sig og væk fra Solen. Dette får asteroiden til at kredse langsommere, og hvis asteroiden ender i en bane, der er lidt større end Jordens, vil den kredse langsommere om Solen end Jorden og falde bagud.

Derefter vil Jorden indhente den langsommere asteroide i den større bane, trække den tilbage i den lille hurtigere bane, og processen begynder igen.

Så fra Jordens synspunkt har asteroiden en hesteskoformet bane, der konstant bevæger sig mod og væk fra Jorden uden nogensinde at passere den. (Men fra asteroidens synspunkt kredser den konstant om Solen i samme retning, nogle gange hurtigere i mindre baner og nogle gange langsommere i større baner.)

For SO16 er perioden for denne effekt omkring 350 år

Hesteskobaner menes at være meget ustabile, da enhver lille gravitationsslæbebåd kan ødelægge den skrøbelige resonans, der er blevet sat op. SO16s kredsløb er dog overraskende robust.

Christou og Asher simulerede dens kredsløb med lidt forskellige værdier for parametre såsom dens semi-hovedakse. I disse simuleringer forblev SO16 i en hesteskoformet bane i mindst 120.000 år og nogle gange i mere end en million år.

Astronomer kender til tre andre hestesko-kammerater til Jorden, men disse er alle meget mindre (SO16 er et par hundrede meter på tværs), og ingen har baner, der sandsynligvis vil overleve i mere end et par tusinde år.

Det gør SO16 noget særligt. For alle, der er villige og i stand til at se, er den i øjeblikket tæt på et af de nærmeste punkter, med en absolut størrelse på omkring 20, halter jorden med 0,13 AU, som en omstrejfende hvalp.

Og det bliver der i noget tid, siger Christou og Asher. Det vil forblive som et aftenobjekt på himlen i flere årtier fremover.

Ref: arxiv.org/abs/1104.0036 : En langlivet hestesko-ledsager til jorden

Du kan nu følge The Physics arXiv Blog på Twitter

skjule