Trojaner kan ändå regna ner

Pin
Send
Share
Send

Det skulle vara en intressant undersökning att katalogisera de första reaktionerna som läsarna har på ”trojaner”. Men hur mycket vet du egentligen om astronomiska trojaner?

Medan de oftast används för att diskutera uppsättningen av föremål i Jupiters omloppsbana som ligger 60º framför och bakom planeten, kretsar kring L4 och jag5 Lagrange poäng, termen kan utökas till att omfatta några familj av föremål som kretsar runt dessa punkter av relativ stabilitet kring något annat objekt. Medan Jupiters trojanska familj är känd för att innehålla över 3 000 föremål, har andra solsystemobjekt upptäckts med sina egna familjer. Till och med en av Saturnus månar, Tethys, har föremål i sina Lagrange-punkter (även om i detta fall är objekten fullmåner i sig: Calypso och Telesto).

Under det senaste decenniet har Neptunian trojaner upptäckts. I slutet av denna sommar har sex bekräftats. Trots detta lilla prov har dessa objekt några oväntade egenskaper och kan överstiga antalet asteroider i huvudbältet med en storleksordning. De är emellertid inte permanenta och ett papper som publicerades i juliutgåvan av International Journal of Astrobiology antyder att dessa reservoarer kan producera många av de korta periodkometerna vi ser och "bidrar med en betydande bråkdel av skadan för jorden."

Ursprunget till korta periodkometer är ovanligt. Medan källorna till asteroider i närheten av jorden och kometer med långa perioder har varit väl etablerade, har föräldersplatser med korta perioder varit svårare att fastna. Många har banor med aphelions i det yttre solsystemet, väl förbi Neptun. Detta ledde till en oberoende förutsägelse av en källa till kroppar i Edgeworth (1943) och Kuiper (1951). Ännu andra har aphelioner väl inom solsystemet. Medan en del av detta kunde tillskrivas förlust av energi från nära överföringar till planeter, redogjorde det inte tillräckligt för hela antalet och astronomer började söka efter andra källor.

2006 visade J. Horner och N. Evans potentialen för att objekt från det yttre solsystemet fångades av de joviska planeterna. I det uppsatsen övervägde Horner och Evans livslängden för stabiliteten i sådana fångar för Jupiter-trojaner. De två fann att dessa föremål var stabila i miljarder år men så småningom kunde läcka ut. Detta skulle ge en lagring av potentiella kometer för att hjälpa till att redogöra för några av de otroliga.

Jupiterpopulationen är emellertid dynamiskt "kall" och innehåller inte en stor fördelning av hastigheter som skulle leda till snabbare avfall. På samma sätt konstaterades inte Saturnus Trojan-familj vara upphetsad och beräknades ha en halveringstid på ~ 2,5 miljarder år. En av de ondska som Neptunians trojaner är är att de få hittills upptäckta har haft en tendens att ha höga lutningar. Detta indikerar att denna familj kan vara mer dynamisk upphetsad, eller "hetare" än hos andra familjer, vilket leder till en snabbare nedgång. Även med detta förståelse kanske den fullständiga bilden ännu inte är klar med tanke på att sökningar efter trojaner koncentrerar sig på ekliptiken och sannolikt skulle missa ytterligare medlemmar vid högre lutningar, och därmed förspänna undersökningar mot lägre lutningar.

För att bedöma farorna för denna upphetsade befolkning samarbetade Horner med Patryk Lykawka för att simulera det Neptuniska trojanska systemet. Från det uppskattade de att familjen hade en halveringstid på ~ 550 miljoner år. Objekt som lämnar denna befolkning skulle då genomgå flera möjliga öden. I många fall liknade de Centaur-klassen av föremål med låg excentricitet och med perihelion nära Jupiter och aphelion nära Neptun. Andra hämtade energi från andra gasjättar och drogs ut från solsystemet, och ännu andra blev korta perioder med aphelioner nära Jupiter.

Med tanke på förmågan för detta de Neptunian trojanerna att mata ut medlemmar ofta, undersökte de två hur många av de korta periodkometerna vi ser kan komma från dessa reservoarer. Med tanke på hur stora dessa butiker är okända, uppskattade författarna att de skulle kunna bidra med så lite som 3%. Men om befolkningarna är så stora som vissa uppskattningar har indikerat, skulle de vara tillräckliga för att tillhandahålla hela samlingen av korta periodkometer. Sanningen ligger utan tvekan någonstans däremellan, men skulle den ligga mot den övre änden skulle de Neptuniska trojanerna kunna förse oss med en ny komet varje 100 år i genomsnitt.

Pin
Send
Share
Send