Последние 20 лет Американское аэрокосмическое агентство NASA по заказу правительства США ищет вблизи Земли потенциально опасные астероиды. Это те небесные тела, которые вращаются вокруг Солнца и приближаются к нашей планете на расстояние 1,3 астрономических единиц. Однако недавно вероятную угрозу нашли и вблизи Венеры.
Как пишет издание Universe Today, новые исследования пытаются понять, сколько еще может быть астероидов, которые вращаются вокруг Венеры, и как мы можем их обнаружить. Они могут быть скрыты в ослепительном свете Солнца и благодаря этому избегать человеческого взгляда. Чтобы их обнаружить, нужно находить окна для наблюдения и учитывать то, как меняется яркость астероидов.
Исследование, которое выявило это, называется "Невидимая угроза: оценка коллизионной опасности, которую представляют не открытые астероиды, соорбитирующие с Венерой". Оно было подано в журнал "Астрономия и Астрофизика". Главный автор – Валерио Карруба, доцент университета Сан-Паулу в Бразилии.
Как пишут авторы, на данный момент удалось обнаружить 20 астероидов, которые имеют общую орбиту с Венерой. "Статус соорбитальности защищает эти астероиды от близких подходов к Венере, но не защищает их от встречи с Землей", – говорится в статье. Обнаруженные космические объекты считаются потенциально опасными астероидами (PHA), если они имеют "минимальный диаметр около 140 метров и приближаются на расстояние 0,05 астрономических единиц (au) к орбите Земли", – объясняют ученые.
Но представляют ли они непосредственную угрозу для Земли. "Мы стремимся оценить возможную угрозу, которую еще не обнаруженное население соорбитантов Венеры может представлять для Земли, а также исследовать их обнаружение с Земли и космических обсерваторий", – пишут авторы работы.
Из обнаруженных двух десятков астероидов только один имеет эксцентриситет орбиты ниже 0,38. Это важно, поскольку астероиды с более широкими орбитами приближаются к Земле и их легче обнаружить. К сожалению, это также означает, что может быть много других похожих космических объектов с незначительными эксцентриситетами орбиты, которые очень трудно найти.
Одна из проблем в определении их опасности заключается в том, что соорбитальные объекты имеют непредсказуемые орбиты. "Соорбитальные астероиды Венеры являются чрезвычайно хаотичными, со временем Ляпунова порядка 150 лет", – объясняют авторы. Время Ляпунова относится к тому, как долго орбита объекта остается предсказуемой из-за хаотической динамики.
Это означает, что изучение одной орбиты объекта не дает нам много информации о том, как она будет эволюционировать более чем через примерно 150 лет. Авторы пишут, что статистическое исследование "клонированных" астероидов предоставляет более четкую картину.
Исследователи создали сетку с различными орбитальными наклонами и заполнили ее 26 клонированными астероидами с различными орбитальными характеристиками. Затем они интегрировали их с орбитами планет Солнечной системы на 36,000 симулированных лет. После этого они проверили, имели ли какие-то клонированные астероиды вероятность близкой встречи Землей. "Существует ряд орбит с эксцентриситетом < 0,38, больший при более низких наклонах, для которых соорбиталы Венеры могут представлять угрозу столкновения для Земли", – пишут авторы.
Затем они проверили, можно ли их наблюдать с Земли с помощью будущей обсерватории Вера Рубин. Они обнаружили, что эти объекты наблюдаются лишь периодически из-за бликов Солнца. Эти наблюдательные окна в основном происходят, когда объекты находятся вблизи своего ближайшего подхода к Земле. "Комбинация ограничений по высоте и ограничений по солнечной элонгации ограничивает наши наблюдения до определенных периодов 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 трудно обнаружить эти опасные астероиды с Земли. Одним из решений может быть отправка космического аппарата на орбиту Венеры. "Однако наблюдения, проведенные с орбиты Венеры, расположенной так, что обращена от Солнца, могут улучшить обнаружение этих тел", – объясняют исследователи. Было предложено несколько миссий, в частности на орбиту L1 или L2 между Солнцем и Землей или между Солнцем и Венерой.
Мы знаем, что существуют астероиды, которые имеют значительные шансы ударить по Земле. Некоторые из них достаточно велики, чтобы уничтожить целые города. Даже относительно малый астероид диаметром 150 метров может ударить по Земле с силой, равной сотням мегатонн тротила. Это в тысячи раз мощнее, чем атомные бомбы, сброшенные во время Второй мировой войны. "Среди них, соорбитальные объекты Венеры с низкой орбитой представляют уникальную проблему из-за трудностей в их обнаружении и наблюдении за этими объектами с Земли", – пишут авторы в своем заключении.
Обсерватория Вера Рубин должна обнаружить много астероидов во время своих регулярных наблюдений.
Однако обнаружение потенциально опасных астероидов, которые совместно вращаются с Венерой, может потребовать специальных усилий. "Хотя такие наблюдения, как те, что проводятся обсерваторией Рубин, могут обнаружить некоторые из этих астероидов в ближайшем будущем, мы считаем, что только специализированная наблюдательная кампания с космической миссии вблизи Венеры может потенциально картографировать и выявлять все еще "невидимые" PHA среди астероидов, вращающихся вместе с Венерой", – заключают исследователи.