Астероиды-«попутчики» Венеры могут стать угрозой для Земли

Международная группа ученых из Университета штата Сан-Паулу (UNESP) в Бразилии провела исследование, выявившее малоизвестную, но потенциально серьезную угрозу для Земли. Речь идет о популяции астероидов, которые движутся по той же орбите, что и Венера, и в силу своего положения на небе часто остаются невидимыми для земных наблюдателей. Хотя эти объекты пока не обнаружены, в отдаленном будущем, в масштабах нескольких сотен или тысяч лет, они могут столкнуться с Землей, вызвав разрушения масштаба крупного города.

Как пояснил астроном Валерио Карруба, первый автор исследования, опубликованного в журнале Astronomy & Astrophysics, современные телескопы не в состоянии обнаружить эти объекты. В отличие от астероидов главного пояса между Марсом и Юпитером, эти тела находятся гораздо ближе к Земле и находятся в орбитальном резонансе 1:1 с Венерой. Это означает, что они совершают один оборот вокруг Солнца за то же время, что и планета. Однако, в отличие от стабильных троянских астероидов Юпитера, венерианские характеризуются крайне вытянутыми (эксцентричными) и нестабильными орбитами.

Динамика этих астероидов циклически меняется со средним периодом около 12 000 лет. В течение этих циклов объекты переходят между различными орбитальными конфигурациями. В один момент астероид может находиться в безопасной зоне вблизи Венеры, а в другой — выходить на траекторию, сближающуюся с орбитой Земли. Именно в эти переходные фазы возникает риск потенциального столкновения.

Ключевым параметром, определяющим опасность и заметность астероида, является эксцентриситет его орбиты — мера ее вытянутости. Значение эксцентриситета варьируется от 0 (круговая орбита) до почти 1 (сильно вытянутый эллипс). Орбита Земли, например, почти круговая, с эксцентриситетом около 0,017. В текущем каталоге известно лишь 20 венерианских астероидов, и у всех, кроме одного, эксцентриситет превышает 0,38. Такие вытянутые орбиты уводят их далеко от Солнца, где их легче обнаружить с Земли. Исследование же указывает на существование скрытой популяции астероидов с меньшим эксцентриситетом (менее 0,38), которые остаются ближе к Венере и, следовательно, к Солнцу, что делает их наблюдение чрезвычайно сложным. Отсутствие таких объектов в каталогах является следствием наблюдательной ошибки, а не их реального отсутствия.

Проведенное численное моделирование с использованием фиктивных объектов показало, что астероиды из этой скрытой популяции могут сближаться с Землей на опасно малые расстояния. Некоторые смоделированные сценарии показывают минимальные дистанции около 5×10^-5 астрономических единиц, что в масштабах тысячелетий статистически эквивалентно практически гарантированному столкновению. По оценкам ученых, в этой популяции могут скрываться астероиды диаметром около 300 метров. Столкновение такого тела с Землей привело бы к образованию кратера шириной 3-4,5 километра и высвобождению энергии, эквивалентной сотням мегатонн, что вызвало бы катастрофические разрушения в густонаселенном районе.

Возможности обнаружения этих угроз с помощью наземных обсерваторий, включая новую обсерваторию Веры Рубин (LSST) в Чили, ограничены. Моделирование демонстрирует, что даже самые яркие астероиды этой популяции будут видны лишь в течение коротких окон продолжительностью одна-две недели, когда их высота над горизонтом превышает 20 градусов. Между этими редкими периодами видимости могут проходить месяцы и годы, когда астероиды полностью невидимы, что делает их обнаружение стандартными методами маловероятным.

В качестве решения ученые предлагают использовать космические телескопы, способные наблюдать области вблизи Солнца. Планируемые миссии, такие как Neo Surveyor (НАСА) или китайский проект Crown, которые будут работать с орбиты Венеры, могли бы обеспечить более полный и непрерывный мониторинг этих труднодоступных зон. Как подчеркивают ученые, планетарная оборона должна учитывать не только известные угрозы, но и те, что пока остаются невидимыми.

Что касается происхождения этих астероидов, то наиболее вероятной гипотезой является их миграция из главного пояса астероидов. Под влиянием гравитационных возмущений от Юпитера и Сатурна некоторые объекты постепенно смещались на внутренние орбиты Солнечной системы, где временно захватывались в резонанс с Венерой. Однако этот захват является непостоянным и в астрономических масштабах времени длится недолго — в среднем около 12 000 лет. В конечном счете, эти астероиды могут либо перейти на орбиты, сближающиеся с Землей, либо быть выброшенными из Солнечной системы. Таким образом, данное исследование, выполненное Группой орбитальной динамики и планетологии (GDOP) UNESP, расширяет понимание скрытых механизмов, влияющих на безопасность нашей планеты в долгосрочной перспективе.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях