Международная группа астрономов под руководством Валерио Каррубы из Университета штата Сан-Паулу в Бразилии обнаружила ранее неизвестную группу астероидов, делящих орбиту с Венерой. Эти так называемые «соорбитальные астероиды Венеры» движутся в унисон с планетой вокруг Солнца, оставаясь практически незаметными для земных телескопов. Исследование, опубликованное на портале препринтов arXiv и принятое к публикации в журнале Astronomy and Astrophysics, предполагает, что таких объектов может быть гораздо больше, чем считалось ранее.

«Это как обнаружить континент, о существовании которого никто не знал», — отметил Карруба.

Что такое соорбитальные астероиды Венеры?

Соорбитальные астероиды Венеры — это редкий класс космических объектов, которые движутся по орбите, синхронизированной с Венерой, второй планетой Солнечной системы. На сегодняшний день известно лишь около 20 таких астероидов, но ученые подозревают, что их число может достигать сотен. Эти объекты находятся в гравитационной связи с Венерой, следуя либо вблизи ее орбиты, либо в точках Лагранжа — областях, где гравитация планеты и Солнца создает стабильные зоны.

Большинство этих астероидов крайне трудно обнаружить с Земли. Они расположены близко к Солнцу на небе, что ограничивает возможности наземных телескопов из-за яркого солнечного света. Кроме того, их быстрые орбитальные движения усложняют наблюдения. Только один из известных астероидов движется по почти круговой орбите, тогда как остальные следуют по вытянутым траекториям, иногда приближаясь к Земле.

Почему их так сложно найти?

Сложности обнаружения связаны с несколькими факторами:

  • Близость к Солнцу: Соорбитальные астероиды Венеры находятся в области неба, где солнечный свет затмевает слабое отражение света от этих объектов.
  • Быстрое движение: Их орбитальная скорость делает их «размытыми» для телескопов, особенно при длительных экспозициях.
  • Малый размер: Большинство астероидов имеют диаметр от 300 до 400 метров, что делает их тусклыми и трудными для наблюдения.

Карруба считает, что текущая статистика может быть искажена наблюдательным уклоном: мы видим только те астероиды, которые временно приближаются к Земле. «Скорее всего, их сотни, но мы просто не можем их наблюдать с Земли», — добавил он.

Компьютерное моделирование и открытия

Чтобы оценить количество и поведение соорбитальных астероидов, команда Каррубы провела компьютерное моделирование, в котором смоделировала орбиты сотен гипотетических объектов вокруг Венеры. Проекции их траекторий на 36 000 лет вперед показали, что многие астероиды могут оставаться гравитационно связанными с орбитой Венеры в среднем около 12 000 лет. Однако их орбиты хаотичны: даже небольшие изменения со временем могут переводить их на другие траектории, включая те, что приближают их к Земле.

В отдельном исследовании, опубликованном ранее в журнале Icarus, ученые проанализировали орбиты 20 известных астероидов Венеры. Три из них, с диаметрами от 300 до 400 метров, могут через тысячи лет пройти на расстоянии около 74 800 км от орбиты Земли. Хотя это расстояние больше, чем орбита Луны (384 400 км), оно считается близким в космических масштабах.

«Вероятность столкновения с Землей в ближайшие тысячелетия крайне мала», — отметил астроном Скотт Шеппард из Института Карнеги, не участвовавший в исследовании. Таким образом, эти астероиды не представляют непосредственной угрозы.

Зачем изучать эти астероиды?

Понимание динамики соорбитальных астероидов Венеры важно по нескольким причинам:

  • Карта околоземного пространства: Знание о таких объектах помогает составить более полную картину объектов вблизи Земли, что важно для предотвращения потенциальных столкновений.
  • Эволюция Солнечной системы: Астероиды могут быть остатками материала, из которого формировались планеты, и их изучение раскрывает историю внутренней Солнечной системы.
  • Динамика орбит: Хаотичное поведение астероидов делает их интересными для изучения гравитационных взаимодействий между планетами и малыми телами.

Как обнаружить скрытые астероиды?

Традиционные наземные телескопы ограничены в наблюдении объектов, близких к Солнцу. Однако новые технологии и миссии могут изменить ситуацию:

  • Обсерватория Веры Рубин: Запущенная в 2025 году, эта обсерватория уже обнаружила 2104 новых астероида в своих первых наборах данных. Специальные кампании наблюдений в сумерках могут помочь выявить астероиды Венеры.
  • Миссия CROWN: Концепция предполагает запуск флота малых космических аппаратов на орбиту Венеры для целенаправленного поиска астероидов. Близость к планете значительно упростит обнаружение быстродвижущихся объектов.
  • Космические телескопы: Орбитальные обсерватории, такие как будущий телескоп Нэнси Грейс Роман, могут улучшить видимость объектов вблизи Солнца.

«Если эти астероиды существуют, такие миссии помогут их обнаружить», — отметил Карруба.

Связь с другими объектами Солнечной системы

Соорбитальные астероиды не уникальны для Венеры. Юпитер, например, имеет тысячи троянских астероидов, делящих его орбиту, а Земля имеет одного подтвержденного соорбитального астероида — 2010 TK7. Венера, как вторая по близости к Солнцу планета, представляет особый интерес, так как ее астероиды могут быть остатками ранних стадий формирования внутренней Солнечной системы. Их состав может напоминать материал, из которого сформировались Земля и Венера, включая летучие вещества, такие как вода.

Заключение

Открытие скрытой семьи астероидов на орбите Венеры — это шаг к пониманию «невидимой» части Солнечной системы. Эти объекты, пока малоизученные из-за сложностей наблюдения, могут рассказать о формировании планет и динамике внутренней Солнечной системы. Новые технологии, такие как обсерватория Веры Рубин и миссия CROWN, обещают раскрыть больше тайн этих астероидов. Как выразился Карруба, «они динамически очень интересны», и их изучение может стать ключом к новым открытиям о нашем космическом окружении.