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太陽の周りのレースで一時的な仲間が天王星をリード

ロードアイランドほどの大きさの岩のような氷のような体が、太陽から7番目の惑星でリーダーに続いて、惑星の6分の1回転した天王星の軌道に沿って動きます。 一時的に2011 QF99と呼ばれるこの体は、天王星と一周することがわかった最初の体です。 ジャーナルScienceで報告している研究者はその検出を文書化し、それがおそらく単独ではないことを示し、太陽系の外側の範囲で進行中の天体のピンボールゲームのより明確な画像を約束しています。

同様に配置された何千もの物体が木星の周りに存在することが知られています。 それぞれがトロイの木馬戦争の神話上のキャラクターにちなんで命名されているため、それらはトロイの木馬と呼ばれます。 しかし科学者たちは、天王星と土星の周りの引力特に木星の引力は、そこに似た仲間を作る可能性が低いと信じていました。

トロイの木馬とは何ですか? 彼らの物語は18世紀にさかのぼり、ジョセフ=ルイ・ラグランジュという有名な数学者が3体の問題に関するエッセイを書いて、別の体を周回する体の重力効果が地球の月のシステムを太陽を一周する単一の体)は、3番目の小さな体のバランスを保つことができます。 これらの5つのラグランジュポイントのいずれかにある場合、3番目のボディ 他の2つに対して静止しているように見えます。 L1、L3、L3と呼ばれるこれら5つのポジションのうち3つは不安定です。3番目のボディがこれらのポジションのいずれかから少し外れると、ミスステップから回復することはありません。 L1とL2は、太陽と宇宙を研究する人工衛星を配置するための理想的な場所ですが、宇宙船の軌道は、これらの点に留まるように常に微調整する必要があります。

Lagrange Points

Sun-Earthシステムには5つのLagrange Pointがあり、3番目の小さな質量が太陽と地球に対して静止したままでいることができます。 L2はジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の将来の家であり、宇宙を見渡すことができます。 NASA / WMAPサイエンスチームによる画像

しかし、L4とL5と呼ばれる2つのラグランジュポイントでは、体がどの方向にドリフトしたかに関係なく、身体がすぐに引き戻され、高いバーの体操選手のように体の周りをスイングします。 実際、惑星の軌道軌道に沿った安定性の細長い領域内の各ポイントの周りで、複数の物体(何千もの物体)が踊ることができました。 これらのポイントの1つは、その軌道上で60度前方にあり、さらに60度後方にあります。

他の3体システムはこれらと同じバランスポイントを持ち、1906年に天文学者は太陽の周りの木星の軌道のL4領域に小惑星を発見しました。 その後、木星のL4とL5の周囲にトロイの木馬の小惑星が多く発見され、最近では火星、海王星、さらには地球を含む他の惑星の軌道に沿ってトロイの木馬が発見されました。

しかし、今まで天王星や土星に姿を見せた人はいませんでした。 最も遠い惑星であるネプチューンを越えて周回する小天体を捜索するために設計されたカナダ-フランス-ハワイ望遠鏡調査の一環として、天文学者チームは同じ空に1時間間隔で撮影した3つの画像で2011 QF99を発見しました。 物体の明るさは、直径60キロメートルであり、その軌道が天王星と同じくらい遠くにあることを示唆していましたが、2011年と2012年のさらなる観測により、ケンタウロスと区別されました。鉛、惑星軌道。 チームの調査によると、2011年のQF99は、ひもにつながれた犬のように天王星の前を走っています。これはL4トロイの木馬でした。

「ウランのトロイの木馬は私たちの調査の焦点では​​ありませんでした」と、ブリティッシュコロンビア大学の天文学者であるマイクアレクサンダーセンは言います。 「それが何であるかを理解したとき、私たちは「うわー、うわー」のようでした。」

太陽系の形成の初期に現在の位置を採用した他のほとんどの既知のトロイの木馬とは異なり、2011 QF99はおそらく最初はケンタウルスであり、後にL4で捕獲されました。 2011 QF99の軌道の詳細を数値解析した結果、70万年前、100万年後、トロイの木馬としてトロイの木馬として残り、L4の安定領域を超えてケンタウロスに再加入することが示唆されています。

2011 QF99は、一時的なトロイの木馬です。 そして、新しい論文初めて報告されたAlexandersenと彼のチームによるシミュレーションは、2011 QF99が単独ではないことを発見しました。 外側の太陽系の約3パーセントの小天体は、常に海王星または天王星と軌道を共有しています。 「太陽系の周りを飛んでいる小惑星や彗星がたくさんあり、それらの多くは惑星の軌道を横切っており、ほんのわずかな部分だけが捕捉されます」と彼は言います。 キャプチャは「確率の低いイベントです。 直感的に、さらに低い確率であると考えました。」

より恒久的なトロイの木馬は、原始的な衝突について多くのことを言う必要がありますが、一時的なトロイの木馬-海王星と地球の軌道を発見した他の人を含む-は、 ネザーリーチに住むケンタウロスは、どのくらい正確にそこにたどり着き、どのような道をたどったのか。

「これらの不安定な物体、ケンタウロスはしばしば木星系彗星になり、その多くは地球に接近し、最終的には衝撃の脅威をもたらす可能性があります」とニューサウスウェールズ大学の天文学者であるジョンティ・ホーナーは言います。研究に関与していません。 「これらの天体が太陽から遠く離れているため、彗星のcom睡状態に隠れていない場合、これらの天体を研究できることで、彗星や地球を脅かす可能性のある天体について多くを知ることができます。」

「私にとって、そして太陽系の小さな天体を見ている他の人々にとって、それは本当にエキサイティングな発見です」と彼は付け加えました。

アレクサンダーセンは、影響のリスクは非常に低いと指摘し、結果は、私たちの太陽系についてまだどれだけ残っているかを物語っていると言います。 彼は、天文学者がますます小さな物体を検出し続けるにつれて、より多くが明らかになると予測しています。 「60キロのトロイの木馬が1つある場合、おそらく1キロのトロイの木馬が何十もあるでしょう」と彼は言います。 「私たちはまだそれらを見ることができません。」

太陽の周りのレースで一時的な仲間が天王星をリード