(614689) 2020 XL5

2020 XL 5  er en jordnær asteroide fra Apollo -gruppen og den anden opdagede trojanske asteroide på Jorden . Det blev opdaget den 12. december 2020 af Pan-STARRS- systemet ved Haleakala-observatoriet på Hawaii . Asteroidens status blev endelig bekræftet den 1. februar 2022 [4] . Banen for 2020 XL 5 er placeret i nærheden af ​​Lagrange-punktet L 4 i Sol-Jord-systemet og bevæger sig 60° foran Jorden. En analyse af kredsløbet om Trojan 2020 XL 5 tyder på, at det vil forblive inden for Lagrange-punktet L 4 i mindst yderligere 4.000 år, indtil gravitationspåvirkninger fra gentagne møder med Venus destabiliserer dens trojanske konfiguration. Asteroiden har en diameter på omkring 1,2 km og er Jordens største trojanske asteroide og den anden opdaget i denne klasse efter 2010 TK 7 [4] [5] [6] .

Discovery

2020 XL 5 blev opdaget den 12. december 2020 af Pan-STARRS-teleskopsystemet ved Haleakala Observatory på Hawaii . Den blev første gang set i stjernebilledet Kalk med en tilsyneladende størrelse på 21,4 [1] . På opdagelsestidspunktet bevægede asteroiden sig hen over himlen med en hastighed på 3,02 buesekunder i minuttet i en afstand på 0,68 AU . e. (102 millioner km) fra Jorden [7] .

Asteroiden blev senere opført af Minor Planet Center på Near-Earth Object Confirmation-siden som P11aRcq[4] .  I løbet af de næste to dage blev observationer af asteroiden udført af Vishnyansk Observatory , ESA Space Communications Optical Station og Cerro Tololo Inter-American Observatory . Asteroiden blev tidligere observeret af Mount Lemmon-undersøgelsen under observationer den 26. november 2020. Den 14. december 2020 blev en asteroide ved navn 2020 XL 5 lagt ind i Minor Planet Circular [1] .

Den 1. februar 2022 offentliggjorde et hold af astronomer ledet af Tony Santana-Ros fra University of Barcelona en undersøgelse i det videnskabelige tidsskrift Nature Communications , der beviste status for 2020 XL 5 som Jordens anden trojanske asteroide. I deres undersøgelse stolede forskere på observationsdata fra forskellige jordbaserede teleskoper fra 2012 til 2021. Som et resultat blev kredsløbet for 2020 XL 5 forfinet , egenskaberne blev bestemt, stabiliteten af ​​asteroiden ved L 4 -punktet af Sol-Jord-systemet blev undersøgt, og mulighederne for yderligere forskning med rumfartøjer blev undersøgt [4] .

Bane og klassifikation

2020 XL 5 -kredsløbet er velkendt med en usikkerhedsparameter på 0 og en observationsbue på mere end 8 år. Asteroiden er blevet observeret siden december 2012 i flere foreløbige observationer fra forskellige steder, herunder Pan-STARRS [3] [4] .

2020 XL 5 laver en omdrejning rundt om Solen i en gennemsnitlig afstand på 1.001 AU. hver 365,8 dag, hvilket er nogenlunde lig med et jordår . Dens kredsløb har en høj excentricitet på 0,388 og en hældning på 13,8° i forhold til ekliptikkens plan . I en asteroides bevægelse i dens kredsløb varierer dens afstand fra Solen fra 0,61 AU til ved perihelium op til 1,39 AU ved aphelion , krydser Venus og Jordens baner. Da kredsløbet i 2020 XL 5 skærer Jordens kredsløb med en semi- hovedakse større end 1 AU, hører denne asteroide til Apollo-gruppen [3] .

Trojansk kredsløb

Trojanske asteroider er nemmest at forestille sig som roterende rundt om Lagrange-punkterne L 4 og L 5 60° foran ( punkt L 4 ) eller bagved ( punkt L 5 ) af et massivt kredsende legeme (i dette tilfælde Jorden). På disse punkter er balancen mellem tyngdekraften og centrifugalkræfterne stabil, og asteroiderne på disse punkter er i resonans af middelbevægelsen 1:1 med planeten [6] . Faktisk svinger sådanne asteroider rundt om et sådant punkt [8] .

Den 26. januar 2021 udtalte amatørastronomen Tony Dunn, at den nominelle bane for 2020 XL 5 ser ud til at kredse om Lagrange-punktet L 4 i Sol-Jord-systemet, hvilket tyder på, at det er en trojansk asteroide fra Jorden [8] . Efterfølgende analyse bekræftede stabiliteten af ​​simuleringen i mindst flere tusinde år frem baseret på de eksisterende orbitale parametre [9] [10] . 2020 XL 5 er mere stabil end den første opdagede trojanske asteroide 2010 TK 7 , som potentielt er ustabil i mindre end 2000 år [11] . Efterfølgende observationer og modeller bekræftede den trojanske natur af 2020 XL 5 og viste, at den vil forlade den trojanske kredsløb om mindst 4000 år [4] [12] . Numerisk modellering viser, at 2020 XL 5 højst sandsynligt blev fanget af Jorden ved Lagrange-punktet L 4 i det 15. århundrede [12] .

Den høje excentricitet af 2020 XL 5 's kredsløb resulterer i brede , haletudseformede kredsløbsbaner , der drejer i samme retning som Jorden og dens Lagrange-punkter. Selvom asteroiden krydser Venus' kredsløb med en minimumskredsløbsafstand (MOID) på 0,02726 AU. (4,1 millioner km) [2] fra Venus' kredsløbsplan er forstyrrelsen fra planeten i øjeblikket ubetydelig, da asteroidens nominelle kredsløb fører den enten for højt eller for lavt fra Venus' kredsløbsplan [13] . Venus' indvirkning på 2020 XL 5 's kredsløb vil stige over tid, efterhånden som deres stigende knudepunktslængde præcesserer i hundreder af år, hvilket sænker MOID 2020 XL 5 mod Venus og til sidst destabiliserer asteroidens trojanske kredsløb, som vil rejse til Jordens L 3 Lagrange-punkt i et par tusinde år [13] .

Fysiske egenskaber

Fotometriske målinger af optiske observationer i 2020-2021 viste, at 2020 XL 5 har en farve, der minder om C-klasse kulholdige asteroider . Hvis vi antager, at fasekurven 2020 XL 5 opfører sig på samme måde som type C-asteroider, er asteroidens absolutte størrelse (H) 18,6, hvilket svarer til en middeldiameter på omkring 1,18 km for en typisk geometrisk albedo af en klasse C asteroide på 0,06 [4] . Dette gør 2020 XL 5 til Jordens hidtil største kendte trojanske asteroide , tre gange størrelsen på 0,3 km 2010 TK 7 [4] .

Da 2020 XL 5 kun observeres i lav højde på himlen under tusmørke , atmosfæriske forvrængninger og spredt lys fra Solen forhindrer nøjagtig fotometri af asteroidens lyskurve , kunne information om dens rotation ikke bestemmes [4] .

Forskning

Et hold af astronomer ledet af Tony Santana-Ros fastslog også, at begge Jordens trojanske asteroider er ubelejlige mål for robotforskningskøretøjer, der opsendes fra lavjords- eller geostationære overførselsbaner. På grund af den høje kredsløbshældning i 2020 XL 5 ville en asteroide-rendezvous-mission fra lavt kredsløb om Jorden kræve en minimum total delta-v på 10,3 km/s - for høj til at blive betragtet som et ideelt mål for en bane med lav effekt. Men for 2020 XL 5 er der stadig mulighed for forskning fra en forbiflyvningsbane [4] .

Noter

1. ↑ 1 2 3 MPEC 2020-X171: 2020  XL5 . Minor Planet Center (14. december 2020). Hentet 3. februar 2022. Arkiveret fra originalen 8. august 2021.
2. ↑ 1 2 3 2020 XL5  (engelsk) . Mindre Palnet Center. Hentet 3. februar 2022. Arkiveret fra originalen 2. februar 2022.
3. ↑ 1 2 3 4 JPL Small-Body Database Browser : 2020 XL5  . Jet Propulsion Laboratory . Hentet 3. februar 2022. Arkiveret fra originalen 28. maj 2019.
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Santana-Ros, T.; Micheli, M.; Faggioli, L.; Cennamo, R.; Devogele, M.; Alvarez-Candal, A.; et al. Orbital stabilitetsanalyse og fotometrisk karakterisering af den anden jordtrojanske asteroide 2020 XL 5  : [ eng. ] // Naturkommunikation . - 2022. - doi : 10.1038/s41467-022-27988-4. .
5. ↑ Chang, Kenneth . Astronomer finder en ny asteroide, der deler jordens kredsløb , New York Times  (2. februar 2022). Arkiveret fra originalen den 3. februar 2022. Hentet 3. februar 2022.
6. ↑ 1 2 Voytyuk, Alexander . Astronomer har bekræftet opdagelsen af ​​Jordens anden trojanske asteroide , N+1  (1. februar 2021). Arkiveret fra originalen den 3. februar 2022. Hentet 3. februar 2022.
7. ↑ Institut for Matematik, Universitetet i Pisa, Italien. 2020XL5 Ephemerides  (engelsk) . NEODyS . Objekter i nærheden af ​​jorden - dynamisk sted. Hentet 5. februar 2022. Arkiveret fra originalen 3. januar 2022.
8. ↑ 1 2 Hecht, Jeff. Anden jordtrojaner opdaget  . Sky & Telescope (4. januar 2021). Hentet 5. februar 2022. Arkiveret fra originalen 7. december 2021.
9. ↑ Vitagliano, Aldo. Kunne nyopdagede 2020 XL5 være en jordtrojaner?  (engelsk) . groups.io (28. januar 2021). Hentet 5. februar 2022. Arkiveret fra originalen 29. august 2021.
10. ↑ de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raul. Forbigående terrestriske trojanske heste: Sammenlignende kortsigtet dynamisk udvikling af  2010 TK 7 og 2020 XL 5 . Forskningsnotater fra American Astronomical Society (18. februar 2021). doi : 10.3847/2515-5172/abe6ad . Hentet 5. februar 2022. Arkiveret fra originalen 21. februar 2022.
11. ↑ Connors, Martin; Wiegert, Paul; Veillet, Christian. Jordens trojanske asteroide  _ ] // Natur . - 2011. - nr. 475 (27. juli). - S. 481-483. - doi : 10.1038/nature10233 .
12. ↑ 1 2 Hui, Man-To; Wiegert, Paul A.; Tholen, David J.; Fohring, Dora. The Second Earth Trojan 2020 XL 5  : [ Dansk ] ] // The Astrophysical Journal Letters. - 2021. - Bd. 922, nr. 2 (23. november). - doi : 10.3847/2041-8213/ac37bf .
13. ↑ 1 2 Dunn, Tony. Re: Kunne nyopdagede 2020 XL5 være en jordtrojaner?  (engelsk) . groups.io (2. marts 2021). Hentet 5. februar 2022. Arkiveret fra originalen 5. februar 2022.

Tematiske steder	JPL Small-Krop Database