Следует иметь в виду, что траектория показана так, как если бы мы наблюдали за астероидом из центра нашей планеты. Для различных точек поверхности Земли она будет отклоняться от показанной на несколько градусов (при максимальном сближении). Истинная траектория будет выглядеть сложнее из-за движения наблюдателя при вращении Земли вокруг своей оси.

Менее пяти лет осталось до встречи Апофиса и Земли. В пятницу 13 апреля 2029 года 325-метровый астероид стремительно пролетит мимо нашей планеты. Его отлично будет видно невооружённым глазом, даже в городе. В 20:30 по Всемирному времени (23:30 МСК) он достигнет максимальной яркости: 3.14 звёздной величины. По яркости это сопоставимо с самой слабой звездой из семи ярких звёзд ковша Большой Медведицы (Мегрец). В 20:57 UTC (23:57 МСК) Апофис пройдёт совсем рядом с яркой звездой Регул (α Льва). Причём в некоторых районах Земли может наблюдаться очень кратковременное покрытие астероидом этой звезды.

В 21:45 по Всемирному времени Апофис пройдёт на минимальном расстоянии 38 тыс.км от центра Земли со скоростью 7.4 км/с на фоне созвездия Рака. По московскому времени это произойдёт уже 14 апреля в 00:45. То есть он пролетит в пяти земных радиусах от поверхности нашей планеты. Примерно на таком же расстоянии находятся орбиты геостационарных спутников. Затем астероид окажется в Близнецах, при этом его яркость ослабнет до 4-й звёздной величины. Примерно в 22:20 UTC (01:20 МСК) он достигнет созвездия Возничего. Пересекая это созвездие с яркой звездой Капелла, Апофис потускнеет настолько, что скроется от невооружённого глаза. 14 апреля в 14:54 по Всемирному времени астероид пройдёт в 96 тыс.км от центра Луны. Впрочем, наблюдать это сближение не получится даже в телескопы из-за яркого Солнца, которое будет находиться в небе неподалёку.

С 2004 года, когда Апофис был открыт, параметры его орбиты были значительно уточнены. И можно утверждать, что в ближайшее столетие он не представляет опасности для Земли. Будет ли угрожать Апофис нашей планете в дальнейшем, станет известно после тесного сближения в 2029 году. Также ценные сведения будут получены после выхода на орбиту вокруг него аппарата OSIRIS-REx, который ранее собрал грунт с астероида Бенну.

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.

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.

Троянские астероиды движутся в окрестностях орбиты Юпитера, но не являются его спутниками. Они вращаются по своим орбитам вокруг Солнца, но газовый гигант оказывает на них значительное влияние. Эти астероиды названы в честь героев Троянской войны. Часть из них располагается впереди газового гиганта, другая часть – позади него.

Первая группа астероидов (те, что впереди Юпитера) называется «греки», в ней насчитывается более 4 тысяч астероидов. В этом видео представлены пять астероидов этой группы: Гектор, Агамемнон, Ахиллес, Диомед и Одиссей. Они находятся в точке Лагранжа L₄ системы Солнце–Юпитер. Эта точка находится на орбите Юпитера, на 60 градусов впереди него. Солнце, Юпитер и точка Лагранжа L₄ находятся в вершинах равностороннего треугольника. Астероиды этой группы решили называть именами греческих героев Троянской войны. Гектор является исключением из этого правила, так как его открыли до того, как сложилась такая традиция.

Вторая группа астероидов (те, что позади Юпитера) называется «троянцы» и содержит более 2 тысяч астероидов. В анимации показаны пять представителей этой группы: Патрокл, Ментор, Парис, Деифоб и Эней. Они располагаются в точке Лагранжа L₅. Эта точка также находится на орбите Юпитера, но на 60 градусов позади него. Таким образом, Солнце, Юпитер и точка Лагранжа L₅ также находятся в вершинах равностороннего треугольника. Астероиды этой группы решили называть именами защитников Трои. Здесь исключением является Патрокл, так как его (так же как и Гектора) открыли до того, как сложилась эта традиция.

Орбиты представленных троянских астероидов близки к круговым, но имеют очень разную ориентацию в пространстве. Каждый из троянских астероидов Юпитера (а их известно более 6 тысяч) имеет примерно один и тот же размер большой полуоси орбиты. И он близок к размеру большой полуоси орбиты Юпитера. А это значит, что все они делают оборот вокруг Солнца примерно за то же время, что и Юпитер. Особенность точек Лагранжа системы двух крупных тел состоит в том, что в них достаточно стабильно может находиться третье тело с малой массой. Относительно этих точек троянские астероиды движутся по очень причудливым траекториям, при этом амплитуда их колебаний измеряется сотнями миллионов километров. Траектории движения троянских астероидов Юпитера относительно точек Лагранжа L₄ и L₅ наглядно показаны в этом видео.

Также анимация демонстрирует, как выглядят траектории троянских астероидов относительно Юпитера. На большом промежутке времени они то приближаются по спирали к Юпитеру, то удаляются от него.

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 десяти астероидов. Также при расчете учитывались релятивистские эффекты.

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.