Bee-Zed-asteroidens stabile retrograde kredsløb forklares

I vores solsystem, en asteroide kredser om solen i modsat retning af planeterne. Asteroide 2015 BZ509, også kendt som Bee-Zed, tager 12 år at lave en hel bane rundt om solen. Dette er den samme omløbsperiode som Jupiters, som deler sin bane, men bevæger sig i den modsatte retning.

Asteroiden med den retrograde co-bane blev identificeret af Helena Morais, en professor ved São Paulo State University's Institute of Geosciences &Exact Sciences (IGCE-UNESP). Morais havde forudsagt opdagelsen to år tidligere, og har offentliggjort sine resultater i Natur .

"Det er godt at få bekræftelse, " sagde Morais. "Jeg var sikker på at der eksisterede retrograde co-baner. Vi har kendt til denne asteroide siden 2015, men kredsløbet var ikke blevet klart bestemt, og det var ikke muligt at bekræfte co-orbital-konfigurationen. Nu er det blevet bekræftet efter flere observationer, der reducerede antallet af fejl i orbitalparametrene. Så, vi er sikre på, at asteroiden er retrograd, co-orbital og stabil."

I samarbejde med Fathi Namouni ved Côte d'Azur-observatoriet i Frankrig, Morais udviklede en generel teori om retrograde co-orbitaler og retrograd orbital resonans.

Papiret af Paul Wiegert fra University of Western Ontario, Canada, udgivet i marts i Natur , beskriver, hvordan objekt 2015 BZ509, opdaget i januar 2015, ved hjælp af Panoramic Survey Telescope &Rapid Response System (Pan-STARRS) på Hawaii, blev sporet ved hjælp af det store kikkertteleskop i Arizona. Bekræftelsen af, at dens bane er retrograd og co-orbital med Jupiter, kom fra disse yderligere observationer.

Retrograde baner er sjældne. Det anslås, at kun 82 af de mere end 726, 000 kendte asteroider har retrograde baner. Derimod prograde co-orbitaler, der bevæger sig 'med trafik', er ikke noget nyt; Jupiter alene er ledsaget af omkring 6, 000 trojanske asteroider, der deler den gigantiske planets kredsløb.

Bee-Zed er usædvanlig, fordi den deler en planets bane, fordi dens egen bane er retrograd, og frem for alt, fordi den har været stabil i millioner af år. "I stedet for at blive slynget ud af kredsløb af Jupiter, som man kunne forvente, asteroiden er i en konfiguration, der sikrer stabilitet takket være co-orbital resonans, hvilket betyder, at dens bevægelse er synkroniseret med planetens, undgå kollisioner, " sagde Morais.

Asteroiden krydser Jupiters vej hvert sjette år, men på grund af deres co-orbitale resonans, de kommer aldrig nærmere end 176 millioner km, langt nok til at undgå større forstyrrelser i asteroidens kredsløb, selvom Jupiters tyngdekraft er afgørende for at holde planeten og Bee-Zed i en 1:1 retrograd resonans.

Alle planeterne og de fleste af asteroiderne i solsystemet kredser om solen i samme retning, fordi solsystemet dukkede op fra en roterende sky af støv og gas, og de fleste af de konstituerende objekter fortsætter med at dreje som de gjorde før.

"Langt de fleste retrograde objekter er kometer. Deres baner er typisk skrå såvel som retrograde. De mest berømte, selvfølgelig, er Halleys komet, som har en retrograd bane med en hældning på 162°, praktisk talt identisk med BZ509 fra 2015, " sagde Morais.

I de sidste stadier af planetarisk dannelse, hun forklarede, små kroppe blev fordrevet langt fra solen og planeterne, danner den sfæriske skal af affald og kometer kendt som Oort-skyen.

"På disse afstande, Mælkevejens gravitationseffekter forstyrrer små kroppe. Til at starte med, de kredsede tæt på ekliptikkens plan i samme retning som planeterne, men deres baner blev deformeret af galaksens tidevandskraft og af interaktioner med nærliggende stjerner, gradvist blive mere skrånende og danne et mere eller mindre sfærisk reservoir, " sagde Morais.

Hvis disse kroppes kredsløb forstyrres - af en forbipasserende stjerne, for eksempel - de vender tilbage til stier tæt på solsystemets planeter og kan blive aktive kometer. "De iskolde små kroppe varmer op, når de nærmer sig solen, og isen sublimerer og danner koma [en tæt sky af gas- og støvpartikler omkring en kerne] og ofte en hale, gør kometerne observerbare, " forklarede hun.

I tilfælde af 2015 BZ509, den mest overraskende egenskab er dens lange periode med stabilitet. I deres kommentar i Natur , Morais og Namouni siger, at den særligt lange levetid for 2015 BZ509 i sin retrograde bane gør den til det mest spændende objekt i nærheden af ​​Jupiter. "Yderligere undersøgelser er nødvendige for at bekræfte, hvordan dette mystiske objekt ankom til sin nuværende konfiguration, " konkluderer de.

Wiegert spekulerer i, at Bee-Zed sandsynligvis stammer fra Oort-skyen, ligesom Halley-familiens kometer. Under alle omstændigheder, mere forskning vil være nødvendig for at rekonstruere Bee-Zeds episke rejse gennem solsystemet.

"Rent faktisk, 2006 BZ8 kan endda indgå i co-orbital retrograd resonans med Saturn i fremtiden. Vores simuleringer viste, at resonansfangst er mere sandsynligt for objekter med retrograde baner end for dem, der kredser i samme retning som planeterne, " sagde Morais.

Bee-Zed forventes at forblive i samme tilstand i endnu en million år. Dens opdagelse har fået forskere til at mistænke, at asteroider i retrograde co-baner med Jupiter og andre planeter kan være mere almindelige, end man tidligere har troet, gør teorien, som er fremlagt af Morais og Namouni, endnu mere overbevisende.