Зоозве: эволюция орбиты квазиспутника Венеры⁠⁠

В этом видео показывается эволюция орбиты астероида Зоозве, квазиспутника Венеры, за 500 лет. Очень необычно выглядит его траектория относительно горячей планеты. Но гораздо сильнее вас удивит его траектория относительно Земли! Смотрите на большом экране со звуком и включенными субтитрами на русском языке. Однако должен предупредить: чрезмерное употребление этого видео может привести к головокружению.

Вытянутая орбита Зоозве пересекает орбиты сразу трёх планет: Меркурия, Венеры и Земли. При этом астероид всё время находится неподалёку от Венеры. Это происходит из-за того, что период обращения Зоозве вокруг Солнца практически совпадает с периодом Венеры. По этой же причине очень интересно выглядит траектория этого астероида относительно Венеры. Из-за того, что периоды совпадают, она получается замкнутой.

Относительно Солнца Зоозве движется по эллиптической орбите, наклонённой к плоскости орбиты Венеры. Поэтому когда он находится ближе Венеры к Солнцу, его орбитальная скорость возрастает: астероид начинает опережать планету. Когда он оказывается дальше Венеры от Солнца, его орбитальная скорость уменьшается: астероид начинает отставать от планеты. Отсюда горизонтальные колебания Зоозве относительно Венеры. Из-за того, что его орбита наклонена к плоскости орбиты Венеры, астероид половину времени проводит над этой плоскостью, половину времени под ней. Отсюда вертикальные колебания Зоозве относительно Венеры. Наложение горизонтальных и вертикальных колебаний делают траекторию астероида относительно планеты такой причудливой.

Любопытно, что официальное имя Зоозве астероид получил совсем недавно из-за курьёзной истории. Иллюстратор в одном из детских атласов Солнечной системы решил показать, что у Венеры есть квазиспутник. Но он неправильно прочитал его первоначальное обозначение: 2002 VE₆₈. Иллюстратор перепутал двойки с буквой Z, нули – с буквой O, а цифры (6 и 8) вообще посчитал лишними: получилось ZOOZVE.

На протяжении рассматриваемого 500-летнего интервала времени расстояние между Зоозве и Венерой остаётся в интервале от 40 до 120 млн км. При этом астероид также имеет регулярные сближения с Землёй. Причём иногда он проходит всего в 5 млн км от нашей планеты, то есть в 13 раз дальше Луны. На Пикабу также есть мои анимации об астероиде Камоалева (здесь и здесь), который является квазиспутником Земли. Он обладает менее устойчивой траекторией по отношению к Земле и иногда покидает окрестности нашей планеты. В отличие от него, Зоозве не покидает окрестностей Венеры на протяжении всего рассматриваемого промежутка времени. Похоже, что сближения с Землёй, наоборот, способствуют повышению устойчивости орбиты этого астероида.

Траектория квазиспутника Венеры относительно Земли выглядит ещё более сложной и замысловатой. Интересно, что этот астероид движется в орбитальном резонансе не только с Венерой, но и с Землёй. Как вы уже поняли, Зоозве делает один оборот вокруг Солнца за то же время, что и Венера. А пока Земля делает вокруг Солнца 8 оборотов, астероид успевает сделать вокруг него же 13 оборотов. Точно такое же отношение периодов наблюдается и у Земли с Венерой. Поэтому траектория Зоозве относительно Земли за 8 лет очень похожа на аналогичную траекторию Венеры за тот же промежуток времени. Но у траектории Венеры есть 5 петель сближения с Землёй, а у Зоозве 4 петли сближения и одно тесное прохождение вблизи Земли. К тому же из-за наклона орбиты астероида относительно орбиты Земли траектория не является плоской.

В видео наглядно показывается, как траектория Зоозве в геоцентрической системе координат медленно поворачивается в пространстве вокруг Земли. Аналогичная траектория Венеры медленно вращается и делает полный оборот вокруг Земли за 1215 лет. Траектория Зоозве сначала делает неполный оборот в одну сторону, затем начинает вращаться в другую сторону.

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 расчёте учитывались релятивистские эффекты.