AstroTubo

Орбита астероида довольно сильно вытянута и наклонена всего на 0.5 градуса к плоскости земной орбиты. В ближней к Солнцу точке (перигелии) она почти касается орбиты Венеры. В дальней точке (афелии) астероид подходит достаточно близко к орбите Юпитера. На протяжении 2018–2019 годов в этом месте своей орбиты как раз находился Юпитер. И в течение тех двух лет газовый гигант непрерывно действовал на астероид своей гравитацией, заметно искажая его орбиту. После этого астероид продолжил движение уже по изменённой орбите пока в сентябре 2024 года не столкнулся с нашей планетой. Таким образом, причиной столкновения является Юпитер, который изменил орбиту астероида 2024 RW₁ и направил его к Земле. К счастью, размеры этого маленького астероида не превышали двух метров. Такие астероиды обычно сгорают в атмосфере Земли и не причиняют ущерба. Но будь этот астероид раз в 10 крупнее, он мог бы вызвать разрушения, сопоставимые с теми, что произошли в Челябинске в феврале 2013 года.

Итак, астероид 2024 RW₁ был обнаружен 4 сентября 2024, всего лишь за несколько часов до столкновения с Землёй. Это только девятое столкновение астероида с нашей планетой, предсказанное заранее. Он был замечен в виде очень слабой звёздочки 21-й величины. Её яркость позволила сделать вывод о размере астероида. Анализ траектории этой звёздочки помог точно предсказать место падения астероида – остров Лусон, Филиппины. Прогнозы учёных сбылись: полёт болида наблюдало большое количество людей. Яркая вспышка попала на видео, которые были опубликованы в различных социальных сетях.

Моделирование и визуализация выполнены автором этой публикации с помощью программного обеспечения собственной разработки. При расчетах учитывалось взаимное влияние друг на друга Солнца, всех планет Солнечной системы, Луны и астероида. Также при расчете учитывались релятивистские эффекты. На протяжении части этого видео размеры небесных тел показаны сильно преувеличенными по сравнению с расстояниями между ними.

Всего лишь несколько столетий назад считалось, что Земля неподвижна, а Солнце и планеты вращаются вокруг неё. Теперь мы знаем, что именно планеты движутся вокруг Солнца. Про нашу планету обычно говорят, что вокруг неё вращается Луна, а сама Земля движется вокруг Солнца. Однако правильнее говорить, что вокруг Солнца движется центр масс системы Земля–Луна, при этом и Земля, и Луна вращаются вокруг их общего центра масс.

Видео показывает, как наша планета в процессе движения вокруг Солнца колеблется относительно общего центра масс с Луной. Период колебаний Земли вокруг этого барицентра совпадает с периодом вращения Луны вокруг него же и составляет 27.3 дня. Пока вы “неподвижно” читаете этот текст, вы на самом деле движетесь вокруг Солнца по очень сложной траектории. Находясь на поверхности Земли, вы делаете оборот вокруг её оси за одни сутки. При этом вы совершаете колебания относительно барицентра Земля–Луна примерно за один месяц и делаете оборот вокруг Солнца за один год. Барицентр находится внутри Земли, то есть радиус колебаний несколько меньше радиуса самой планеты. Луна при этом движется вокруг барицентра по аналогичной траектории. Но эта траектория зеркально отражена и больше по размерам во столько же раз, во сколько масса Земли больше массы Луны.

Видео также наглядно показывает явление прецессии орбиты Луны. Прецессия заключается в медленном повороте эллипса лунной орбиты в пространстве за 8 лет и 10 месяцев. Плоскость орбиты Луны также поворачивается и делает полный оборот примерно за 18 лет и 7 месяцев. Лунная прецессия возникает в первую очередь из-за того, что на Луну, помимо гравитации Земли, действует гравитация Солнца. Причём гравитация Солнца, действующая на Луну, более, чем в два раза превышает гравитацию Земли. Помимо Солнца вклад в прецессию лунной орбиты также вносят формы Земли и Луны, отличные от сферической. Прецессия лунной орбиты объясняет цикличность солнечных затмений. При этом Луна постепенно удаляется от Земли примерно на 3.8 метра за столетие. Это приведёт к тому, что примерно через 750 млн лет наблюдать полные солнечные затмения с поверхности нашей планеты станет невозможно…

На протяжении части этого видео размеры Земли, других планет, Солнца и Луны показаны сильно преувеличенными по сравнению с расстояниями между телами. Скорость вращения Земли вокруг своей оси показана значительно уменьшенной по сравнению со скоростью движения небесных тел по своим орбитам.

Моделирование и визуализация выполнены автором этой публикации с помощью программного обеспечения собственной разработки. При расчетах учитывалось взаимное влияние друг на друга Солнца, всех планет Солнечной системы и Луны. Также при расчете учитывались релятивистские эффекты.

Нетрудно заметить, что центр масс планет всё время находится неподалёку от Юпитера. Это связано с тем, что масса Юпитера почти в 2.5 раза превышает массу всех остальных планет вместе взятых. При этом центр масс смещён в сторону окольцованного Сатурна, который является вторым по размерам и массе среди планет Солнечной системы. Видео показывает, что этот центр масс не лежит на отрезке, соединяющем Юпитер и Сатурн. Он несколько смещён в сторону в зависимости от положения Урана и Нептуна на своих орбитах. Внутренние планеты (Меркурий, Венера, Земля и Марс) на его положение влияют крайне незначительно.

В апреле 2023 года было опубликовано видео, показывающие движение Солнца относительно центра масс всей Солнечной системы, который находится рядом с Солнцем, потому что именно в звезде сосредоточена подавляющая часть массы всей системы. По сути траектория Солнца относительно центра масс всей Солнечной системы совпадает с траекторией, показанной в этом видео. Только она зеркально отражена и меньше по размерам во столько же раз, во сколько раз Солнце массивнее всех остальных планет вместе взятых.

Иногда центр масс планет проходит очень близко к Солнцу. Это случается, когда Юпитер и Сатурн оказываются по разные стороны от Солнца. Одно из наиболее интересных прохождений центра масс планет вблизи Солнца произойдёт в феврале 2169 года. Все планеты выстроятся практически в одну линию, что случается чрезвычайно редко. Свидетелями этого события станут наши потомки…

Моделирование и визуализация выполнены автором этой публикации с помощью программного обеспечения собственной разработки. При расчетах учитывалось взаимное влияние друг на друга Солнца, всех планет Солнечной системы и Луны. Также при расчете учитывались релятивистские эффекты.

Около десяти лет назад (и даже ещё раньше) в созвездии Лиры находился один очень интересный объект – астероид Оумуамуа. Это первый обнаруженный межзвёздный астероид. Оумуамуа – очень небольшой и тусклый объект. Он несколько сотен метров в длину и несколько десятков метров толщиной. То есть он обладает очень вытянутой формой. “Оумуамуа” в переводе с гавайского означает “разведчик” или “посланник издалека”.

Созвездие Лиры, в котором находился этот астероид, располагается рядом с той областью звёздного неба, куда движется Солнечная система относительно ближайших звёзд. Скорость Оумуамуа относительно Солнца составляла около 26 км/с. Эта скорость сопоставима со скоростями ближайших звёзд относительно звёздного потока в окрестностях Солнца. Поэтому этот астероид и был квалифицирован как межзвёздный объект. Он никогда не был частью Солнечной системы. Скорость 26 км/с складывалась из скорости Солнца и скорости астероида, так как они летели навстречу друг другу. Скорость Солнца в направлении созвездия Лиры составляет около 20 км/с. Значит скорость астероида во встречном направлении составляла около 6 км/с. Речь идёт о скоростях относительно звёздного потока в окрестностях Солнца. Относительно центра Галактики скорость Солнца и звёздного потока в его окрестностях превышает 200 км/с.

Оумуамуа относительно Солнца движется по гиперболической траектории, которая является незамкнутой. Это значит, что пролетев однажды рядом с Солнцем, этот астероид уже никогда не вернётся к нему. Такой пролёт рядом с Солнцем произошёл 9 сентября 2017 года. Оумуамуа в перигелии (при наиболее тесном сближении с Солнцем) оказался ближе к Солнцу, чем Меркурий. А его скорость относительно Солнца в этот момент достигла 87 км/с. Спустя месяц 14 октября 2017 года астероид Оумуамуа пронёсся мимо Земли на расстоянии 24 млн км с относительной скоростью 60 км/с на фоне созвездия Ориона. Но из-за своих малых размеров он был замечен астрономами планеты Земля лишь 19 октября 2017 года.

Сведения о том, где Оумуамуа находился до сближения с Солнцем, получены из анализа его гиперболической траектории. После сближения с Солнцем и по мере удаления астероида его скорость относительно Солнца будет снижаться, пока снова не достигнет значения 26 км/с. Однако относительно звёздного потока в окрестностях Солнца скорость астероида увеличилась, так как Солнце изменило направление его движения на 114 градусов. Можно сказать, что Оумуамуа совершил гравитационный манёвр у Солнца. Он вырвался из звёздного потока в окрестностях Солнца и полетел в направлении созвездия Пегаса.

Наблюдаемая скорость Оумуамуа слегка отличается от расчётной. Поэтому ряд учёных выдвинули предположение, что этот межзвёздный объект может быть внеземным космическим кораблём, а не астероидом. На самом деле сближение с Солнцем могло спровоцировать испарение части вещества с поверхности Оумуамуа. Испарение вещества приводит к дополнительному небольшому ускорению объекта, что типично для комет. Оумуамуа изначально и приняли за комету, однако ни хвоста, ни комы у него обнаружено не было, поэтому его переквалифицировали в астероид.

Разрабатывается проект по отправке к этому астероиду космического аппарата. Это очень амбициозный проект, потому что достичь Оумуамуа нужно за минимальное время, чтобы успеть передать данные на Землю. Астероид имеет слишком высокую скорость для земных космических аппаратов. Поэтому достичь его можно будет лишь с помощью сложного гравитационного манёвра рядом с Солнцем с использованием эффекта Оберта. Или, например, с использованием разрабатываемых двигателей на основе светового паруса. Космическая миссия к астероиду Оумуамуа помогла бы объяснить причины его дополнительного ускорения.

Астероид 415029 (2011 UL₂₁) является одним из самых крупных астероидов среди потенциально опасных астрономических объектов. Видео показывает орбиту астероида и позволяет увидеть, где искать его на небе в период сближения с Землёй. Смотрите его с субтитрами на русском языке.

Исходя из яркости объекта, размер астероида можно оценить в 2.5 км. Если поверхность астероида тёмная, то он может оказаться ещё больше, вплоть до 4 км. В настоящее время расстояние между ближайшими точками орбиты астероида и орбиты Земли составляет около 2.5 млн км и является безопасным.

27 июня 2024 года в 20:16 по Всемирному времени астероид 415029 (2011 UL₂₁) пройдёт в 6.6 млн км от Земли. Эта дистанция примерно в 17 раз превышает расстояние от нашей планеты до Луны. На минимальном расстоянии от Земли астероид будет наблюдаться на границе созвездий Ворона и Гидры в довольно мощный телескоп. Наибольшей яркости (11.68 звёздной величины) он достигнет, пересекая созвездие Девы в ночь с 28 на 29 июня по Всемирному времени.

Для столь крупного астероида сближение с Землёй считается редким событием. Такого размера астероид на подобном расстоянии от Земли пролетает примерно один раз в десятилетие. Такая оценка приводится на сайте Лаборатории реактивного движения NASA.

Менее, чем через 42 часа после прохождения вблизи Земли астероида 415029 (2011 UL₂₁) произойдёт сближение нашей планеты с ещё одним астероидом: 2024 MK. В этом видео будет показано тесное сближение этого астероида с Землёй, также можно будет увидеть, где искать его на небе при наблюдении с Земли. Смотрите видео с субтитрами на русском языке.

Размеры 2024 MK оцениваются в интервале от 120 до 260 м. Его орбита касается орбиты Земли практически в точке перигелия. Это значит, что астероид проходит окрестности орбиты нашей планеты с максимальной скоростью относительно Солнца.

Астероид 2024 MK был открыт 16 июня 2024 года, то есть всего за две недели до тесного сближения с Землёй. Расчёты показали, что 29 июня 2024 года в 13:50 по Всемирному времени он пройдёт на расстоянии около 295 тысяч км от центра Земли. Это примерно три четверти расстояния до Луны. При этом скорость астероида относительно Земли составит 9.3 км/с. В этот момент его лучше всего будет видно с территории Австралии и островов Океании, где он будет наблюдаться практически в зените на границе созвездий Орла и Стрельца. Наибольшей яркости (8.73 звёздной величины) астероид 2024 MK достигнет чуть раньше: 29 июня в 10:42 по Всемирному времени, и его можно будет увидеть в созвездии Стрельца даже в бинокль. С наступлением ночи астероид можно будет разглядеть и в Северном полушарии Земли: в 20:00 по Всемирному времени он достигнет созвездия Пегаса. Его яркость ослабнет до 10.71 звёздной величины, но его всё ещё будет видно в любительские телескопы.

Столь тесное сближение с Землёй астероида подобного размера происходит также примерно один раз в десять лет. Получается, что в конце июня практически одновременно произойдут два события, каждое из которых (по оценке JPL NASA) случается лишь однажды в десятилетие!

Комета C/2023 A3 (Цзыцзиньшань–ATLAS) прибыла к нам из облака Оорта – самой отдалённой области Солнечной системы. Если это не первое её сближение с Солнцем, то предыдущее состоялось несколько миллионов лет назад. Она была обнаружена в 2023 году на фотографиях, сделанных в тот момент, когда находилась на расстоянии более миллиарда километров от Солнца. Затем её отыскали и на более ранних снимках 2022 года, что позволило точнее определить её орбиту. Первые расчёты позволили предположить, что осенью 2024 года по яркости она сможет ненадолго превзойти звезду Вега.

Комета C/2023 A3 (Цзыцзиньшань–ATLAS) обладает ретроградной орбитой, то есть движется вокруг Солнца в направлении, противоположном движению планет. Точку перигелия она пройдёт 27 сентября на минимальном расстоянии 0.39 а.е. (58.6 млн км) от Солнца. Это расстояние близко к размеру большой полуоси орбиты Меркурия. Её максимальная скорость относительно Солнца составит 67.3 км/с. Наибольшей яркости (–0.21 звёздной величины) комета достигнет в ночь с 30 сентября на 1 октября. В этот момент её смогут наблюдать жители Южного полушария перед восходом Солнца в созвездии Льва неподалёку от созвездий Чаши, Секстанта и Девы. 12 октября комета пройдёт на минимальном расстоянии 0.47 а.е. (70.6 млн км) от Земли. Таким образом, она окажется примерно посередине между Солнцем и Землёй, и её хвост будет направлен в сторону Земли. С середины октября комету смогут наблюдать жители Северного полушария вечером после захода Солнца. Но её яркость начнёт стремительно убывать, и уже к концу октября её невозможно будет увидеть невооружённым глазом.

Орбита кометы C/2023 A3 (Цзыцзиньшань–ATLAS) очень близка к параболе. Причём входила она во внутреннюю часть Солнечной системы по замкнутой траектории, имеющей форму огромного вытянутого эллипса. А покидать Солнечную систему она будет по незамкнутой слабо гиперболической траектории. Значит эта комета практически наверняка уже никогда не вернётся к Солнцу. Всему виной гравитационные возмущения от планет, в первую очередь газовых гигантов: Юпитера и Сатурна. Впрочем, внезапные выбросы вещества с ядра кометы могут внести некоторые изменения в её траекторию. И существует небольшая вероятность, что комета C/2023 A3 (Цзыцзиньшань–ATLAS) всё-таки останется в Солнечной системе.

Моделирование и визуализация выполнены автором этой публикации с помощью программного обеспечения собственной разработки. Визуализация кометы и её хвоста также придумана и реализована автором этой публикации. При расчетах учитывалось взаимное влияние друг на друга Солнца, всех планет Солнечной системы, Луны и кометы. Также при расчете учитывались релятивистские эффекты. Негравитационные эффекты, связанные с испарением вещества ядра кометы, не учитывались.

Дамокл относится к кентаврам – группе астероидов, бо́льшую часть времени находящихся между орбитами Юпитера и Нептуна. При этом орбиты кентавров могут пересекать орбиты планет-гигантов. Дамокл в перигелии своей орбиты оказывается даже ближе к Солнцу, чем Марс. Он был открыт в 1991 году как раз во время своего последнего сближения с Солнцем. Следующее прохождение перигелия астероидом Дамокл в окрестностях орбиты Марса ожидается 17 августа 2031 года.

Также Дамокл является первым представителем группы дамоклоидов. Дамоклоиды – это астероиды, имеющие орбиты, схожие с орбитами короткопериодических комет из семейства Галлея. Считается, что дамоклоиды являются выродившимися кометами. То есть это ядра комет, с которых испарились все летучие вещества в процессе многочисленных сближений с Солнцем. Наверняка и астероид Дамокл когда-то был кометой. Возможно, именно он является источником метеорного потока, наблюдаемого в созвездии Дракона с поверхности Марса.

Дамоклоиды имеют нестабильные орбиты, поскольку на них оказывают значительное влияние планеты-гиганты. Есть вероятность, что орбита Дамокла может измениться настолько, что он начнёт сближаться с Землёй или даже столкнуться с ней. Именно по этой причине астероид и получил название в честь персонажа древнегреческой легенды о дамокловом мече, символе нависшей угрозы. Столкновение 10-километрового Дамокла с нашей планетой может привести к массовому вымиранию.