Смотрите это видео с субтитрами на русском языке.

Есть две группы троянских астероидов Юпитера. Астероиды этих групп расположены в точках Лагранжа L₄ и L₅ системы Солнце–Юпитер. Точка Лагранжа L₄ находится на орбите Юпитера на 60 градусов впереди него. Солнце, Юпитер и точка Лагранжа L₄ находятся в вершинах равностороннего треугольника. Особенность точки Лагранжа состоит в том, что в ней относительно стабильно может находиться третье тело с малой массой. Другая точка Лагранжа L₅ также находится на орбите Юпитера, но на 60 градусов позади него. В лагранжевой точке L₄ располагаются Гектор, Агамемнон, Ахиллес и другие представители группы троянских астероидов, которая называется «греки». В другой точке L₅ находятся Патрокл, Ментор, Парис и другие астероиды группы, которая называется «троянцы». Сейчас известно уже более шести тысяч троянских астероидов Юпитера. Причём греков в L₄ почти в два раза больше, чем троянцев в L₅.

Когда говорят, что астероид находится в точке Лагранжа, это не означает, что он зафиксирован в этой точке. Это означает, что астероид совершает колебания относительно этой точки. Амплитуда колебаний астероида Гектор относительно точки Лагранжа превышает 300 млн км. Если рассматривать траекторию движения астероида Гектор относительно Юпитера, видно, что астероид то приближается к планете-гиганту, то удаляется от него. При этом плоскость траектории также совершает колебания. Относительно же точки Лагранжа L₄ Юпитера, астероид в процессе своих колебаний рисует особенно причудливую линию. Траектории наглядно показаны в этой анимации.

В настоящее время к точке Лагранжа L₄ движется космический аппарат «Люси», который должен будет достигнуть её в 2027 году. «Люси» будет исследовать несколько астероидов точки L₄ Юпитера. Затем она должна будет выполнить гравитационный манёвр у Земли, после чего отправиться к точке L₅ Юпитера, которую достигнет к 2033 году.

В следующей анимации также показывается траектория астероида Гектор относительно точки Лагранжа, но более подробно. Путь астероида отображается на гораздо более длительном интервале времени, чтобы показать, насколько он сложен. Траектория астероида кажется хаотичной, но в то же время в его движении можно увидеть и некоторые закономерности. Траектория не является замкнутой даже на очень и очень большом интервале времени. Но в то же время Гектор в процессе своего движения относительно точки L₄ не выходит за пределы некоторой области. Это видео также смотрите с субтитрами на русском языке:

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.

Смотрите это видео с включенными субтитрами и при необходимости переключитесь на русский язык.

Период обращения Камоалева вокруг Солнца очень близок к периоду Земли, который равен одному году. В первой половине XIX века астероид находился далеко от Земли и делал оборот по орбите за 362 дня, всё дальше удаляясь от неё. Если рассматривать траекторию Камоалева относительно Земли, то кажется, что астероид вращается на большом расстоянии вокруг нашей планеты, хотя на самом деле он движется по своей орбите вокруг Солнца.

К середине XIX века произошло максимальное расширение траектории, когда Земля и астероид оказались по разные стороны от Солнца. Со второй половины XIX века траектория стала постепенно сокращаться по мере того, как астероид догонял нашу планету с другой стороны. С начала прошлого века, когда произошло сближение Камоалева и Земли, астероид стал двигаться относительно нашей планеты по очень причудливой траектории. Значения большой полуоси (a) астероида и периода его обращения по орбите (в годах) стали теперь колебаться около единицы. Приблизившись к Земле, Камоалева попал под её гравитационное влияние и оказался с ней в орбитальном резонансе. Наша планета уже больше века удерживает астероид неподалёку от себя. И продолжит удерживать его на протяжении следующих трёх столетий.

Однако Земля так и не сможет полностью захватить этот астероид и сделать его своим полноценным спутником. По моим расчётам примерно через 300 лет траектория Камоалева снова начнёт своё расширение. Период обращения астероида вновь уменьшится до 362 дней, и он станет удаляться от Земли. Ещё через 100 лет Земля и Камоалева снова окажутся по разные стороны от Солнца. Траектория Камоалева относительно Земли будет выглядеть как практически идеальная окружность. Причём Земля будет находиться в центре этой окружности. Аналогичная траектория Круитни (другого квазиспутника Земли) выглядит как деформированное велосипедное колесо.

К середине XXV века Камоалева снова должен будет приблизиться к Земле. И наша планета, вероятно, сможет вновь удерживать астероид рядом с собой длительное время.

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.

Смотрите это видео с включенными субтитрами и при необходимости переключитесь на русский язык.

Этот астероид довольно небольшой. Его диаметр оценивается в несколько десятков метров. Он не представляет опасности для Земли, так как риск его столкновения с нашей планетой почти нулевой.

Размер большой полуоси орбиты астероида Камоалева практически совпадает с размером большой полуоси орбиты Земли. Однако орбита этого астероида слегка вытянута и наклонена относительно орбиты Земли. Один оборот вокруг Солнца Камоалева делает почти за то же время, что и Земля. То есть за один год. Таким образом, Земля и этот астероид находятся в орбитальном резонансе 1:1.

Астероид Камоалева – это, пожалуй, самый хороший пример квазиспутника Земли. Он не выходит на полноценную орбиту вокруг Земли, чтобы стать настоящим спутником нашей планеты. Вместо этого он движется по своей орбите вокруг Солнца, но при этом, постоянно сопровождает Землю. А если точнее, то он всё время находится по одну сторону от Земли. Из-за наклона орбиты астероида, половину года он проводит над плоскостью орбиты Земли, другую половину года – под ней. Из-за этого траектория Камоалева относительно Земли получается очень причудливой. Она по-разному выглядит с разных направлений просмотра. С некоторых ракурсов траектория астероида напоминает восьмёрку, с других ракурсов она похожа на улитку Паскаля, а с некоторых направлений просмотра траектория выглядит как трилистник.

Если проводить наблюдения с поверхности Земли, то астероид за один год рисует в небе на фоне звёзд гигантскую восьмёрку. Нижняя часть восьмёрки располагается неподалёку от созвездия Большого Пса с ярчайшей звездой Сириусом. Верхняя часть восьмёрки достигает ковша созвездия Большой Медведицы. Размах траектории поражает воображение. Однако из-за небольших размеров астероида это очень сложный объект для наблюдений, даже с использованием мощнейших телескопов.

Открыт был этот астероид на Гавайях в 2016 году. Название “Камоалева” на гавайском языке означает “колеблющийся небесный объект”. Это название идеально подходит астероиду с такой траекторией. Орбита Камоалева может оставаться стабильной на протяжении нескольких столетий. Существуют оценки, что он может оставаться квазиспутником нашей планеты на протяжении миллиона лет.

Расстояние от Земли до астероида в десятки раз больше, чем расстояние между Землёй и Луной. Во время максимальных сближений с Землёй астероид Камоалева находится в 38 раз дальше от нас, чем Луна. При максимальном удалении от Земли он в сотню раз дальше Луны. К астероиду Камоалева планируется отправка космического аппарата с посадкой на его поверхность и сбором образцов.

Чтобы наглядно оценить, насколько сложной и причудливой является траектория астероида Камоалева относительно Земли, посмотрите это красивое видео.

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.