Движение астероидов обычно подчиняется хорошо известным законам небесной механики. Современные астрономы способны с высокой точностью рассчитывать их орбиты на десятилетия и даже столетия вперёд, учитывая влияние Солнца, планет и других факторов. Именно поэтому любое неожиданное отклонение вызывает большой интерес. Недавнее исследование посвящено астероиду, траектория которого изменилась сильнее, чем предсказывали существующие модели. Пока учёные не могут дать окончательного ответа, что именно стало причиной этого явления.
Само по себе изменение орбиты не означает открытие новой физики или неизвестной силы. Однако подобные случаи крайне важны, поскольку позволяют проверить точность существующих моделей и выяснить, все ли процессы, влияющие на движение малых тел Солнечной системы, действительно учитываются.
Почему орбиты астероидов можно рассчитывать очень точно
Движение большинства астероидов определяется несколькими основными факторами.
На них влияют:
- гравитация Солнца;
- притяжение планет;
- воздействие Луны;
- сближения с другими астероидами;
- собственное вращение;
- слабые негравитационные эффекты.
Современные вычислительные модели учитывают огромное количество подобных факторов, поэтому обычно хорошо совпадают с наблюдениями.
Что обнаружили исследователи
Во время анализа многолетних наблюдений выяснилось, что орбита одного из астероидов постепенно смещалась иначе, чем ожидалось.
Разница оказалась небольшой в абсолютных величинах, но статистически значимой.
Для специалистов именно такие расхождения представляют особый интерес.
Они позволяют понять, какие процессы ещё недостаточно хорошо описаны современной теорией.
Малейшие силы могут менять движение
В космосе отсутствует сопротивление воздуха.
Поэтому даже чрезвычайно слабое воздействие, действующее в течение миллионов лет, способно заметно изменить орбиту небольшого небесного тела.
Именно поэтому астрономы учитывают не только гравитацию, но и гораздо менее очевидные процессы.
Один из главных кандидатов — тепловой эффект
Одним из наиболее известных негравитационных факторов считается эффект Ярковского.
Он возникает следующим образом.
Астероид нагревается солнечным светом.
Позже поверхность начинает постепенно отдавать накопленное тепло в космос.
Поскольку нагрев и охлаждение происходят неравномерно, возникает очень слабое реактивное воздействие.
Оно практически незаметно в течение короткого времени, однако за миллионы лет способно существенно изменить орбиту.
Подобный механизм уже неоднократно подтверждался наблюдениями.
Но объяснение оказалось недостаточным
Авторы исследования проверили влияние известных физических процессов.
Они рассмотрели:
- тепловое излучение;
- особенности вращения астероида;
- возможные ошибки наблюдений;
- влияние планет;
- другие негравитационные эффекты.
Несмотря на это, полностью объяснить обнаруженное изменение орбиты пока не удалось.
Это не означает, что существующие теории неверны.
Скорее всего, необходимо более подробно изучить свойства самого астероида.
Важную роль играет форма объекта
Большинство астероидов имеют крайне неправильную форму.
Они совсем не похожи на идеальные сферы.
На их поверхности находятся:
- крупные валуны;
- кратеры;
- трещины;
- участки с различной отражательной способностью.
Все эти особенности влияют на нагрев и охлаждение поверхности, а значит — и на негравитационные силы.
Даже состав поверхности имеет значение
Если разные участки астероида состоят из различных пород, они нагреваются неодинаково.
Кроме того, большое значение имеют:
- шероховатость поверхности;
- наличие пылевого слоя;
- теплопроводность материала;
- скорость вращения.
Именно сочетание этих факторов может приводить к неожиданным результатам.
Почему подобные исследования важны
На первый взгляд небольшое изменение орбиты кажется малозначительным.
На самом деле подобные расчёты необходимы сразу для нескольких задач.
Во-первых, они помогают лучше понимать эволюцию астероидов.
Во-вторых, повышают точность прогнозов движения потенциально опасных объектов.
В-третьих, позволяют планировать будущие космические миссии.
Если аппарат должен встретиться с астероидом через несколько лет, ошибка даже в небольшую величину может привести к серьёзному отклонению точки встречи.
Что ещё может влиять на орбиту
Исследователи не исключают существование дополнительных факторов.
Например:
- чрезвычайно медленного выброса частиц с поверхности;
- сложного внутреннего строения;
- особенностей распределения массы внутри астероида;
- комбинации сразу нескольких слабых эффектов.
Каждый из них по отдельности может быть практически незаметен, но совместное действие способно привести к измеримому изменению траектории.
Современные наблюдения становятся всё точнее
За последние десятилетия возможности астрономии значительно выросли.
Телескопы позволяют измерять положение астероидов с невероятной точностью.
Кроме того, используются:
- радиолокационные наблюдения;
- данные космических аппаратов;
- инфракрасные измерения;
- трёхмерные модели поверхности.
Благодаря этому становятся заметны эффекты, которые раньше просто невозможно было обнаружить.
Это не свидетельство новой физики
Иногда подобные новости вызывают предположения о существовании неизвестных сил или необходимости полностью пересматривать современные законы.
Однако сами исследователи относятся к подобным выводам крайне осторожно.
В большинстве случаев подобные расхождения впоследствии удаётся объяснить уже известными физическими процессами после получения более точных данных.
Именно поэтому дальнейшие наблюдения имеют решающее значение.
Каждый необычный астероид становится естественной лабораторией
Малые тела Солнечной системы помогают проверять фундаментальные физические модели в условиях, которые невозможно воспроизвести на Земле.
Даже небольшие отклонения в их движении позволяют уточнять существующие расчёты и совершенствовать методы прогнозирования.
По мере появления новых телескопов и космических миссий подобных исследований станет значительно больше.
Маленькое отклонение может привести к большим открытиям
Обнаруженное изменение орбиты астероида ещё не получило окончательного объяснения, однако уже сейчас ясно, что оно представляет большую научную ценность. Такие случаи помогают исследователям глубже понять поведение малых тел Солнечной системы и проверить, насколько полно современные модели учитывают все действующие физические процессы.
Даже если загадка в конечном итоге будет объяснена уже известными законами природы, это позволит сделать расчёты орбит ещё точнее. А значит, астрономы смогут увереннее прогнозировать движение астероидов, планировать космические экспедиции и лучше понимать сложную историю формирования и эволюции нашей Солнечной системы.
Источники:
Статья создана по материалам Phys.Org
