Может ли астероид выйти на околоземную орбиту?

Может ли астероид пройти рядом с Землей с правильной скоростью и под правильным углом, чтобы изменить свою траекторию и выйти на орбиту?

Примечание: мне известны такие объекты, как 2016 HO3, которые являются квазиспутниками Земли из-за точек Лагранжа. Я спрашиваю, может ли астероид стать настоящим спутником Земли.

Подробнее о 2016 HO3 можно прочитать в этом вопросе . Фраза «квазиспутник» — это всего лишь «квазинаучный» термин. HO3 находится на орбите вокруг Солнца, но некоторое время будет находиться в резонансе 1:1 с Землей из-за возмущений. Если бы Земля внезапно исчезла, она все еще находилась бы на очень похожей орбите вокруг Солнца. Ответ на ваш вопрос может включать временный «захват» на хаотической орбите, подобной «мини-луне». См. этот вопрос для получения дополнительной информации об этом.
Думаю, можно с уверенностью сказать да. Земля — это планета. У других планет от Марса есть спутники, которые кажутся захваченными астероидами (или KBO), так почему Земля не может захватить один из них?
@ jamesqf : en.wikipedia.org/wiki/Moons_of_Mars «Происхождение марсианских спутников до сих пор вызывает споры» Мы не знаем наверняка, являются ли спутники Марса захваченными астероидами (или ОПК).

Ответы (5)

Наша Луна делает это возможным. Астероид с низкой В относительно Земли, совершая близкий облет Луны в нужном направлении, мог выйти на дальнюю орбиту вокруг Земли. Этот объект, вероятно, продолжит сталкиваться с Луной и может быть снова выброшен.

Важно понимать, что вещи не могут просто дрейфовать по орбите, если их что-то не замедлит. Это происходит из-за сохранения энергии. Объект, движущийся к Земле, будет набирать скорость из-за гравитации по мере приближения. Если что-то еще не мешает замедлить объект (например, гравитационная помощь Луны), этой кинетической энергии также обязательно будет достаточно, чтобы позволить объекту избежать гравитационного притяжения Земли.

не могли бы вы уточнить, почему (в принципе) это было бы невозможно без Луны?
Но вероятность того, что все параметры подошли бы для орбиты, я думаю, мала?
@mb21 Сохранение энергии. Объект, движущийся к Земле, будет набирать скорость из-за гравитации по мере приближения. Если что-то еще не мешает замедлить объект (например, гравитационная помощь Луны), этой кинетической энергии также обязательно будет достаточно, чтобы позволить объекту избежать гравитационного притяжения Земли.
@ Ajedi32 А как насчет аэродинамического торможения?
Орбиты — закрытые пути, поэтому, если вы пройдете через атмосферу один раз, вы вернетесь в нее. Астероид может находиться на орбите один или два оборота, но потом входит. Если у вас не очень легкий аэродинамический тормоз, и ваш результирующий апоапсис выходит на Луну, а Луна там, когда вы туда доберетесь, и вы летите правильной стороной Луны, тогда ваш перицентр будет поднят, чтобы предотвратить повторную встречу с луной. атмосфера. Однако теперь вы находитесь на орбите, пересекающей Луну, которая нестабильна и, вероятно, в любом случае приведет либо к выбросу, либо к входу в атмосферу Земли.
@tubes aerobraking также не выведет его на стабильную орбиту, потому что перигей должен быть в атмосфере, и нет возможности поднять его, даже если захват сработает. Луна снова может помочь мне в теории.
@ Ajedi32 Но объект, движущийся к Земле и Луне, также будет набирать скорость из-за гравитации по мере приближения. Так почему же здесь неприменим тот же аргумент о сохранении энергии?
Что касается того, что Луна вам не нужна, если у вас действительно низкий уровень В по отношению к Земле, то очень легкое притяжение Юпитера одновременно со столкновением с Землей может вывести вас на околоземную орбиту. Но такая орбита настолько невероятно рыхлая, что она не стабильна, и вы скоро снова уйдете.
@MarkAdler Лучше дать полное объяснение в ответе; комментарии в SE считаются эфемерными.
@DavidRicherby Поскольку в этом участвуют два небесных тела, объект может потерять импульс (относительно Земли), по существу передав эту энергию Луне с помощью маневра, известного как Гравитационная помощь . Физику этого немного сложнее объяснить текстом. Попробуйте найти на YouTube несколько визуальных симуляций помощи гравитации.
В системе двух тел объект, приближающийся по гиперболической траектории, уходит по той же гиперболической траектории с той же энергией, с которой пришел. Единственный способ изменить его из гиперболического в эллиптический — либо с помощью третьего тела (Луна, Юпитер и т. д.), либо с помощью сопротивления (атмосферный проход), либо с помощью тяги (в этом случае часть исходного объекта оказывается на орбите). , не все).
@uhoh Не стесняйтесь редактировать мой ответ.
@MarkAdler двигатель может быть чистым световым парусом, и в этом случае весь исходный объект остается вместе. Не уверены, что вы все еще можете назвать это системой двух тел?
@RossPresser Хороший вопрос! Да, не двухчастная система. Однако другие тела здесь — не Солнце, а фотоны! Кроме того, в очень больших масштабах времени эффект Ярковского может вывести что-то на очень свободную орбиту. Фотоны снова поглощаются и переизлучаются для передачи импульса.
А приливные силы? Спутник Марса Фобос понижает свою орбиту за счет приливных сил, а другой спутник Деймос поднимается. Но могут ли приливные силы объяснить захват астероида?
Отличный вопрос! Да, приливные силы могут, хотя эффект приливной силы исчезающе мал для одного прохода. Приближающаяся вещь должна быть в В очень близко к нулю за один проход, чтобы вытащить его через край.

Аэробрейк не сработал. Если астероид сбросит достаточную скорость, чтобы вывести его на орбиту, орбита будет сильно эксцентричной, что приведет к повторным столкновениям с атмосферой и возможному столкновению.

Вы можете добавить, что перицентр не может быть изменен с помощью аэродинамического разрушения, но в остальном это достойный ответ. Кроме того, вы можете учесть, что Луна может допускать эффект типа гравитационной рогатки, который может позволить ей двигаться по орбите.
@PearsonArtPhoto За исключением того, что это не так, перицентр изменится с аэродинамическим разрушением, но не так сильно, как апоапсис. Чтобы перицентр не изменился во время аэродинамического разрушения, все аэродинамическое разрушение должно происходить в перицентре, а не до или после, не так ли?
Периапсис может стать ниже за счет аэродинамического торможения, но это не приводит к стабильной орбите. :)
Ага, я это и имел в виду, аэродинамическим брейком перицентр не поднимешь...

Захват по своей сути требует трех тел. Безусловно, самый простой способ — это когда Луна является третьим телом. Однако есть и другой сценарий захвата — взять два астероида, вращающихся вокруг друг друга. Они приближаются очень медленно, когда они проходят мимо Земли, их скорость чуть превышает космическую скорость. Они проходят очень близко, тот, кто движется вперед в этот момент, попадает в атмосферу и рассыпается. Это оставляет другой с опасно низким перицентром и достаточно высоким апоцентром, чтобы быть нестабильным.

Блестяще, браво!

Очень маловероятно.

Одна интересная особенность орбитальных траекторий заключается в том, что они обратимы во времени. Вы можете наблюдать, как ракета взлетает с земли и выходит на орбиту, и если вы хотите знать, как ее посадить, вы можете представить себе выполнение точно таких же маневров, но в обратном порядке. Это удобно, чтобы получить интуитивное представление о том, что возможно. Если бы астероид мог прилететь из глубокого космоса и спонтанно попасть на земную орбиту, это означало бы, что можно сделать и обратное — иметь объект на орбите вокруг Земли, который спонтанно запускается в дальний космос совершенно бесплатно .вообще не тратя топлива. Единственный способ, которым подобное было бы возможно, — это очень точное гравитационное взаимодействие с третьим телом, таким как Луна, но это должно было бы произойти как раз вовремя, чтобы захватить объект или вывести его с орбиты. Любой объект, приближающийся к Земле из глубокого космоса, движется с космической скоростью, и ему потребуется способ активного замедления, чтобы выйти на земную орбиту.

Это действительно зависит от того, готовы ли вы учитывать столкновения и насколько велик астероид.

Объект достаточного размера, столкнувшийся с Землей, срезал бы большое количество материала и нарушил бы орбиту Земли. Это может потенциально достаточно замедлить сталкивающийся объект, сохраняя при этом его отличие от Земли, заставляя его двигаться по орбите вокруг Земли.

Я считаю, что в настоящее время преобладает теория о том, как Луна образовалась.

Я называю это литбрейкингом.
Считается ли столкновение с Землей «становлением настоящего спутника Земли»? Потому что это то, что задает вопрос.
Это крайний пример этого, хотя можно утверждать, что вещь, находящаяся на орбите, больше не Земля.