13 апреля 2029 года астероид (99942) Apophis пройдёт на рекордно близком расстоянии от Земли — настолько близко, что его можно будет увидеть невооружённым глазом в Африке и Западной Европе. Это событие уже называют одним из самых впечатляющих астрономических зрелищ XXI века.
Но действительно ли Апофис — уникальный «гость»? Или подобные ему тела регулярно появляются рядом с нашей планетой? Новое исследование даёт развернутый ответ: Апофис — скорее «типичный представитель» особой группы опасных астероидов, чем исключение.
Откуда прилетел Апофис
Сегодня Апофис движется по орбите, пересекающей земную. Проследить его путь назад на миллионы лет практически невозможно — орбиты таких тел хаотично меняются из-за гравитационных возмущений планет и других факторов.
Однако у учёных есть другой способ установить происхождение астероида — сравнить его орбиту и состав с известными семействами тел в главном поясе между Марсом и Юпитером.
Главный кандидат — семейство Флоры. Это крупная группа астероидов во внутренней части пояса. По минералогическому составу они близки к так называемым LL-хондритам — типу метеоритов с низким содержанием железа. Спектральные наблюдения показывают, что Апофис имеет такой же состав.
Моделирование показало: вероятность того, что он пришёл именно из семейства Флоры, составляет около 76%. Другие возможные источники — семейства Нисы и Юноны — играют куда меньшую роль.
Иными словами, Апофис почти наверняка — «выходец» из Флоры.
Сколько в космосе таких же тел
По оценкам авторов работы, сегодня существует примерно 3380 околоземных астероидов размером 420 метров и более. Из них около 610 — это тела с «флоровским» происхождением и LL-подобным составом, похожим на Апофис.
Но важнее не просто количество, а частота близких сближений.
Если рассматривать всю популяцию таких «апофисоподобных» тел, то пролёт ближе 38 000 км (примерно расстояние до геостационарных спутников) происходит в среднем раз в 13 000 лет.
Если же учитывать все околоземные астероиды такого размера, независимо от состава, — раз примерно в 4700 лет.
А вот если говорить строго об одном-единственном Апофисе, то для него самого столь тесное сближение случается в среднем раз в 430 000 лет.
Получается парадокс: конкретный астероид уникален, но сама орбитальная конфигурация — нет.
Почему такие орбиты «живут» долго
Компьютерное моделирование показало неожиданную вещь: орбиты типа апофисовой могут существовать в околоземном пространстве очень долго — в среднем около 30 миллионов лет. Некоторые «клоны» Апофиса в расчётах сохранялись даже до 100 миллионов лет.
Это значительно больше среднего времени жизни типичных околоземных астероидов.
Причина в сочетании факторов: умеренный наклон орбиты, пересечение земной орбиты без сильных пересечений с другими планетами и особое расположение резонансов в главном поясе, откуда такие тела приходят.
Благодаря этому в каждый момент времени среди околоземных астероидов почти всегда присутствует хотя бы один объект на орбите, очень похожей на апофисову.
Чем заканчивается их путь
Хотя в ближайшие столетия Апофис не представляет угрозы, его далёкое будущее предсказать невозможно. Статистика показывает, что у тел на подобных орбитах есть около 19% вероятности столкновения с Землёй за время их существования вблизи нашей планеты.
В целом судьба таких астероидов распределяется почти поровну:
- около 45% со временем падают на Солнце;
- примерно 50% сталкиваются с планетами земной группы (чаще всего с Землёй или Венерой).
Для сравнения: у «обычных» околоземных астероидов вероятность столкновения с Землёй составляет лишь около 1%.
Апофисоподобные тела оказываются куда более «эффективными» в плане потенциальных ударов.
Проходы внутри предела Роша
Иногда такие астероиды подходят настолько близко, что пересекают так называемый предел Роша — расстояние, внутри которого приливные силы Земли могут начать разрушать рыхлое тело.
Для объектов плотности, характерной для Апофиса, этот предел составляет около 17 900 км.
Оценки показывают, что проход внутри этой зоны происходит в среднем раз в 2–7 миллионов лет для одного объекта на подобной орбите. За десятки миллионов лет жизни это означает несколько таких эпизодов.
Подобные сближения могут «освежать» поверхность астероида, стряхивая старый реголит и меняя его спектральные свойства. Интересно, что сам Апофис относится к промежуточному типу (Sq), что может говорить о сравнительно давнем «обновлении» поверхности.
Связь с временными спутниками Земли
Моделирование показало ещё одну любопытную деталь: объекты на апофисоподобных орбитах чаще других становятся временными коорбитальными спутниками Земли — то есть на какое-то время движутся почти вместе с нашей планетой по её орбите.
В расчётах около 40% «клонов» Апофиса хотя бы временно попадали в такую конфигурацию. Некоторые оставались в ней миллионы лет.
Это означает, что подобные астероиды могут быть основным источником временных «псевдоспутников» Земли.
Что это значит для планетарной защиты
Главный вывод исследования прост: Апофис — не редкое исключение, а характерный представитель популяции стометровых тел, регулярно пересекающих орбиту Земли.
Да, его сближение в 2029 году — событие редкое и зрелищное. Но сама динамика появления подобных объектов — естественная часть эволюции Солнечной системы.
Именно поэтому изучение Апофиса во время пролёта 2029 года имеет огромное значение. Он даёт возможность «вживую» исследовать типичный потенциально опасный астероид — понять его структуру, состав и поведение при сильном гравитационном воздействии Земли.
Проще говоря, это шанс заранее изучить то, что в далёком будущем может стать реальной угрозой.
Источники:
Статья создана по материалам работы на arXiv.org
