Венера может скрывать опасные астероиды

Фото из открытых источников

Двадцать лет назад Конгресс США поручил НАСА найти 90% околоземных астероидов, угрожающих Земле. Они добились прогресса в обнаружении этих астероидов, которые вращаются вокруг Солнца и проходят на расстоянии 1,3 астрономических единиц от Земли. Однако им, возможно, придется расширить поиск, поскольку астрономы теперь находят астероиды, вращающиеся по одной орбите с Венерой, которые могут представлять угрозу.

Новое исследование пытается понять, сколько еще астероидов могут вращаться по орбите Венеры и как мы можем их обнаружить. Они могут быть скрыты в ярком свете Солнца и противостоять нашим попыткам их обнаружить. Все сводится к окнам наблюдения и к тому, как меняется яркость астероидов.

Исследование было отправлено в журнал Astronomy and Astrophysics. Ведущий автор — Валерио Карруба из Университета Сан-Паулу в Бразилии. Пока же статья доступна на сайте arxiv.org.

«В настоящее время известно двадцать соорбитальных астероидов Венеры», — пишут авторы. «Соорбитальный статус защищает эти астероиды от близких сближений с Венерой, но не защищает их от столкновения с Землей». Соорбитальные астероиды Венеры считаются потенциально опасными астероидами (ПОА), если они имеют «минимальный диаметр около 140 метров и находятся в пределах 0,05 астрономических единиц (а.е.) от орбиты Земли», — поясняют они.

Главный вопрос в том, представляют ли они угрозу столкновения с Землей?

«Мы стремимся оценить возможную угрозу, которую пока не обнаруженная популяция венерианских соратников может представлять для Земли, и исследовать возможность их обнаружения с Земли и космических обсерваторий», — пишут авторы.

Только один из 20 известных астероидов имеет эксцентриситет орбиты ниже 0,38. Это имеет смысл, поскольку астероиды с более широкими орбитами подходят ближе к Земле и их легче обнаружить. Так что его обнаружение, вероятно, является результатом смещения наблюдений. К сожалению, это также означает, что их может быть гораздо больше с небольшими эксцентриситетами орбиты, которые очень трудно обнаружить.

Одной из проблем в определении их опасности является то, что коорбитали имеют непредсказуемые орбиты. «Коорбитальные астероиды Венеры крайне хаотичны, с временем Ляпунова порядка 150 лет», — объясняют авторы. Время Ляпунова относится к тому, сколько времени требуется орбите объекта, чтобы стать непредсказуемой из-за хаотической динамики.

Это означает, что изучение одной орбиты объекта не говорит нам многого о том, во что превратится его орбита более чем через 150 лет. Авторы пишут, что статистическое исследование астероидов-«клонов» дает более ясную картину.

Исследователи создали сетку с различными наклонами орбиты и заселили ее 26 клонированными астероидами с различными орбитальными характеристиками. Затем они интегрировали их с орбитами планет Солнечной системы на 36 000 смоделированных лет. Затем они проверили, не было ли у клонированных астероидов близкого сближения с Землей.

«Существует ряд орбит с эксцентриситетом < 0,38, большим при меньших наклонениях, для которых сопутствующие орбиты Венеры могут представлять опасность столкновения с Землей», — пишут авторы.

Затем они проверили, можно ли их наблюдать с Земли с помощью будущей обсерватории Веры Рубин. Они обнаружили, что эти объекты можно наблюдать только периодически из-за яркого света Солнца. Эти окна наблюдения в основном появляются, когда объекты находятся вблизи своего наибольшего сближения с Землей.

«Сочетание ограничений по высоте и ограничений по солнечной элонгации ограничивает наши наблюдения определенными периодами в течение года», — пишут авторы. Солнечная элонгация означает угловое расстояние между одним из этих астероидов и Солнцем, измеренное с точки зрения Земли.

Исследование показывает, насколько сложно обнаружить эти опасные астероиды с Земли. Одним из решений может быть отправка космического корабля на орбиту Венеры. «Однако наблюдения, проводимые с орбиты Венеры, обращенной от Солнца, могут улучшить обнаружение этих тел», — объясняют исследователи. Было предложено несколько миссий, в том числе на гало-орбиту Солнце-Земля или Солнце-Венера L1 или L2.

Мы знаем, что существуют астероиды, которые могут столкнуться с Землей. Некоторые из них достаточно велики, чтобы уничтожить целые города. Даже относительно небольшой астероид диаметром 150 метров может ударить по Земле с силой, равной сотням мегатонн тротила. Это в тысячи раз мощнее атомных бомб, сброшенных во время Второй мировой войны. «Среди них низкоэмиссионные коорбитали Венеры представляют собой уникальную проблему из-за трудностей в обнаружении и отслеживании этих объектов с Земли», — пишут авторы.

Обсерватория Веры Рубин должна обнаружить множество астероидов во время своих регулярных операций по исследованию. Однако обнаружение потенциально опасных астероидов, вращающихся по одной орбите с Венерой, может потребовать особых усилий.

«Хотя исследования, подобные тем, что проводятся в обсерватории Рубина, могут обнаружить некоторые из этих астероидов в ближайшем будущем, мы считаем, что только специализированная наблюдательная кампания в рамках космической миссии вблизи Венеры потенциально способна нанести на карту и обнаружить все пока еще «невидимые» потенциально опасные астероиды среди астероидов, вращающихся по орбите вокруг Венеры», — заключают исследователи.