Астероид Хильда
| Трояны Юпитера Орбиты планет Солнце | Хильда группа Пояс астероидов Объекты, сближающиеся с Землей (выборка) |
Астероиды Хильда (прил. Хильдиан ) представляют собой динамическую группу из более чем 5000 астероидов , расположенных за поясом астероидов , но внутри орбитальном орбиты Юпитера, в резонансе с Юпитером 3:2. [1] [2] Тезкой является астероид 153 Хильда .
Хильды движутся по своим эллиптическим орбитам таким образом, что они подходят ближе всего к орбите Юпитера (т.е. к своему афелию Юпитера L 5 , L 4 или L 3 ) как раз тогда, когда туда достигает одна из точек Лагранжа . [3] На следующем витке их афелий синхронизируется со следующей точкой L5 последовательности – L4 Лагранжа – L3 в . Поскольку L 5 , L 4 и L 3 находятся на расстоянии 120° друг от друга, к тому времени, когда Хильда завершит оборот по орбите, Юпитер завершит 360° - 120° или две трети своей орбиты. Орбита Хильды имеет большую полуось от 3,7 до 4,2 а.е. (среднее значение за длительный период времени составляет 3,97), эксцентриситет менее 0,3 и наклонение менее 20 °. [4] две коллизионные семьи Внутри группы Хильды существуют : семья Хильда и семья Шубарта . Тезкой последней семьи является Шубарт 1911 года . [5]
с низким альбедо Цвета поверхности Хильды часто соответствуют D-типу и P-типу ; однако небольшая часть относится к C. типу Астероиды D-типа и P-типа имеют цвет поверхности и, следовательно, минералогию поверхности, аналогичную таковой у кометных ядер . Это означает, что они имеют общее происхождение. [4] [6]
Динамика
[ редактировать ]
Рис. 2: Позиции Хильд на фоне их орбит.
Астероиды группы Хильда (Hildas) находятся в резонансе среднего движения 3:2 с Юпитером. [4] То есть их орбитальные периоды составляют 2/3 периода обращения Юпитера. Они движутся по орбитам с большой полуосью около 4,0 а.е. и умеренными значениями эксцентриситета (до 0,3) и наклонения (до 20°). В отличие от троянцев Юпитера они могут иметь любую разницу в долготе с Юпитером, тем не менее избегая опасных подходов к планете.
Хильды вместе составляют динамичную треугольную фигуру со слегка выпуклыми сторонами и усеченными вершинами в треугольных точках либрации Юпитера — «Треугольник Хильды». [3] «Астероидный поток» внутри сторон треугольника имеет ширину около 1 а.е. , а в вершинах эта величина на 20–40% больше. На рисунке 1 показано положение Хильды (черный) на фоне всех известных астероидов (серый) вплоть до орбиты Юпитера 1 января 2005 года. [7]
Каждый из объектов Хильды движется по собственной эллиптической орбите . Однако в любой момент Хильды вместе составляют слаботреугольную конфигурацию, и все орбиты вместе образуют предсказуемое кольцо. Рисунок 2 иллюстрирует это позициями Хильдас (черные) на фоне их орбит (серые). Для большинства этих астероидов их положение на орбите может быть произвольным, за исключением внешних частей вершин (объектов вблизи афелия) и середин сторон (объектов вблизи перигелия). Треугольник Хильдас доказал свою динамическую стабильность на протяжении длительного периода времени. [ нужна ссылка ]
Типичный объект Хильда имеет ретроградное движение перигелия . В среднем скорость движения перигелия тем больше, чем меньше эксцентриситет орбиты, а узлы движутся медленнее. Все типичные объекты в афелии, казалось бы, приближались бы к Юпитеру вплотную, что должно было бы для них дестабилизироваться — но изменение элементов орбиты с течением времени препятствует этому, и соединения с Юпитером происходят только вблизи перигелия астероидов Хильда. При этом апсидальная линия колеблется вблизи линии соединения с разной амплитудой и периодом от 2,5 до 3,0 веков.
Помимо того, что треугольник Хильды вращается синхронно с Юпитером, плотность астероидов в потоке демонстрирует квазипериодические волны. В любой момент плотность объектов в вершинах треугольника более чем в два раза превышает плотность внутри сторон. Хильды «отдыхают» в своих афелиях на вершинах в среднем 5,0–5,5 лет, тогда как по бокам они перемещаются быстрее – в среднем 2,5–3,0 года. Орбитальный период этих астероидов составляет примерно 7,9 года, или две трети периода обращения Юпитера.
Хотя треугольник почти равносторонний , существует некоторая асимметрия. Из-за эксцентриситета орбиты Юпитера сторона L 4 – L 5 немного отличается от двух других сторон. Когда Юпитер находится в афелии , средняя скорость объектов, движущихся по этой стороне, несколько меньше, чем у объектов, движущихся по двум другим сторонам. Когда Юпитер находится в перигелии , все происходит наоборот.
В вершинах треугольника, соответствующих точкам L 4 и L 5 орбиты Юпитера, «Хильды» приближаются к троянцам . На средних сторонах треугольника они сближаются с астероидами внешней части пояса астероидов . Разброс скоростей Хильды более очевиден, чем у Троянцев в местах их пересечения. Разброс троянцев по наклону вдвое больше, чем у «Хильды». Благодаря этому до четверти троянцев не могут пересекаться с Хильдами, и во все времена многие трояны находятся за пределами орбиты Юпитера. Поэтому области пересечения ограничены. Это иллюстрируется соседним рисунком, на котором показаны Хильды (черные) и троянцы (серые) вдоль плоскости эклиптики . Видна сферическая форма роев троянцев.
Двигаясь по каждой стороне треугольника, Хильды движутся медленнее, чем Троянцы, но сталкиваются с более плотным окружением астероидов внешнего пояса астероидов. Здесь разброс скоростей значительно меньше.
Исследовать
[ редактировать ]Наблюдаемые особенности движения Хильды основаны на данных для нескольких сотен известных на сегодняшний день объектов и порождают еще больше вопросов. Для расширения списка Хильд необходимы дальнейшие наблюдения. Такие наблюдения наиболее благоприятны, когда Земля находится близко к соединению со средними сторонами треугольника Хильдас, потому что именно тогда астероиды находятся ближе всего к Земле и находятся в оппозиции к Солнцу. Поэтому они наиболее ярки в эти моменты, которые происходят каждые 4 и 1/3 месяца. В этих условиях блеск объектов одинакового размера мог достигать 2,5 звездной величины по сравнению с вершинами. [ нужна ссылка ]
Хильды пересекают регионы Солнечной системы примерно от 2 а.е. до орбиты Юпитера. Это влечет за собой разнообразие физических условий и соседство различных групп астероидов. При дальнейшем наблюдении некоторые теории о Хильдах, возможно, придется пересмотреть. [ нужна ссылка ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Объекты с типом орбиты Хильда – запрос к базе данных» . Центр малых планет . Проверено 14 сентября 2018 г.
- ^ Броз, М.; Вокруглицкий, Д. (октябрь 2008 г.). «Семейства астероидов в резонансах первого порядка с Юпитером». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 390 (2): 715–732. arXiv : 1104.4004 . Бибкод : 2008MNRAS.390..715B . дои : 10.1111/j.1365-2966.2008.13764.x . S2CID 53965791 .
- ^ Jump up to: а б Маттиас Буш. «Треугольник, образованный астероидами Хильда» . ИзиСкай . Проверено 15 декабря 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с Оцука, Кацухито; Ёсикава, М.; Ашер, диджей; Аракида, Х.; Аракида, Х. (октябрь 2008 г.). «Комета Квази-Хильда 147P/Кусида-Мурамацу. Еще один длительный временный захват спутника Юпитером». Астрономия и астрофизика . 489 (3): 1355–1362. arXiv : 0808.2277 . Бибкод : 2008A&A...489.1355O . дои : 10.1051/0004-6361:200810321 . S2CID 14201751 .
- ^ Брож, М.; Вокруглицкий, Д. (2008). «Семейства астероидов в резонансах первого порядка с Юпитером». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 390 (2): 715–732. arXiv : 1104.4004 . Бибкод : 2008MNRAS.390..715B . дои : 10.1111/j.1365-2966.2008.13764.x . S2CID 53965791 .
- ^ Гил-Хаттон, Р.; Брунини, Адриан (2008). «Состав поверхности астероидов Хильда на основе анализа цветов Sloan Digital Sky Survey» . Икар . 193 (2): 567–571. Бибкод : 2008Icar..193..567G . дои : 10.1016/j.icarus.2007.08.026 . Проверено 14 апреля 2014 г.
- ^ Львов В.Н., Смехачева Р.И., Смирнов С.С., Цекмейстер С.Д. Некоторые особенности движения Хильды. Изв. Пулково Астр. Обс., 2004, 217, 318–324 (на русском языке)