(614689) 2020 XL5

2020 XL 5  är en jordnära asteroid från Apollo -gruppen och den andra upptäckta trojanska asteroiden på jorden . Den upptäcktes den 12 december 2020 av Pan-STARRS- systemet vid Haleakala-observatoriet på Hawaii . Asteroidens status bekräftades slutligen den 1 februari 2022 [4] . Banan för 2020 XL 5 ligger i närheten av Lagrangepunkten L 4 i Sol-Jord-systemet och rör sig 60° framför jorden. En analys av omloppsbanan för Trojan 2020 XL 5 tyder på att den kommer att förbli inom Lagrange-punkten L 4 i åtminstone ytterligare 4 000 år, tills gravitationspåverkan från upprepade möten med Venus destabiliserar dess trojanska konfiguration. Asteroiden har en diameter på cirka 1,2 km och är jordens största trojanska asteroid och den andra som upptäcktes i denna klass efter 2010 TK 7 [4] [5] [6] .

Upptäckt

2020 XL 5 upptäcktes den 12 december 2020 av Pan-STARRS-teleskopsystemet vid Haleakala Observatory på Hawaii . Den sågs först i stjärnbilden kalk med en skenbar magnitud på 21,4 [1] . Vid tiden för upptäckten rörde sig asteroiden över himlen med en hastighet av 3,02 bågsekunder per minut på ett avstånd av 0,68 AU . e. (102 miljoner km) från jorden [7] .

Asteroiden listades senare av Minor Planet Center på Near-Earth Object Confirmation Page som P11aRcq[4] .  Under de följande två dagarna utfördes observationer av asteroiden av Vishnyansk Observatory , ESA Space Communications Optical Station och Cerro Tololo Inter-American Observatory . Asteroiden observerades tidigare av Mount Lemmon-undersökningen under observationer den 26 november 2020. Den 14 december 2020 fördes en asteroid vid namn 2020 XL 5 in i Minor Planet Circular [1] .

Den 1 februari 2022 publicerade ett team av astronomer under ledning av Tony Santana-Ros från universitetet i Barcelona en studie i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications som bevisade statusen för 2020 XL 5 som jordens andra trojanska asteroid. I sin studie förlitade sig forskare på observationsdata från olika markbaserade teleskop från 2012 till 2021. Som ett resultat förfinades omloppsbanan för 2020 XL 5 , egenskaperna bestämdes, stabiliteten för asteroiden vid L 4 -punkten i Sol-Jord-systemet studerades och möjligheterna för ytterligare forskning med rymdfarkoster studerades [4] .

Bana och klassificering

2020 XL 5 - banan är välkänd med en osäkerhetsparameter på 0 och en observationsbåge på mer än 8 år. Asteroiden har observerats sedan december 2012 i flera preliminära observationer från olika platser, inklusive Pan-STARRS [3] [4] .

2020 XL 5 gör ett varv runt solen på ett medelavstånd på 1 001 AU. var 365,8 dag, vilket är ungefär lika med ett jordår . Dess omloppsbana har en hög excentricitet på 0,388 och en lutning på 13,8° i förhållande till ekliptikans plan . I en asteroids rörelse i sin bana sträcker sig dess avstånd från solen från 0,61 AU till vid perihelion upp till 1,39 AU vid aphelion , korsar Venus och jordens banor. Eftersom omloppsbanan för 2020 XL 5 skär jordens omloppsbana , med en halvstor axel större än 1 AU, tillhör denna asteroid Apollogruppen [3] .

Trojansk omloppsbana

Trojanska asteroider är lättast att föreställa sig roterande runt Lagrangepunkterna L 4 och L 5 60° framför ( punkt L 4 ) eller bakom ( punkt L 5 ) av en massiv kretsande kropp (i detta fall jorden). Vid dessa punkter är balansen mellan gravitations- och centrifugalkrafter stabil och asteroiderna vid dessa punkter är i resonans av medelrörelsen 1:1 med planeten [6] . Faktum är att sådana asteroider pendlar runt en sådan punkt [8] .

Den 26 januari 2021 uttalade amatörastronomen Tony Dunn att den nominella banan för 2020 XL 5 verkar kretsa kring Lagrange-punkten L 4 i Sol-Jord-systemet, vilket tyder på att det är en jordtrojansk asteroid [8] . Efterföljande analys bekräftade stabiliteten av simuleringen för åtminstone flera tusen år framåt baserat på de befintliga orbitala parametrarna [9] [10] . 2020 XL 5 är mer stabil än den första upptäckta trojanska asteroiden 2010 TK 7 , som är potentiellt instabil i mindre än 2000 år [11] . Efterföljande observationer och modeller bekräftade den trojanska karaktären av 2020 XL 5 och visade att den kommer att lämna den trojanska omloppsbanan om minst 4000 år [4] [12] . Numerisk modellering visar att 2020 XL 5 med största sannolikhet fångades av jorden vid Lagrange-punkten L 4 på 1400-talet [12] .

Den höga excentriciteten i 2020 XL 5 :s omloppsbana resulterar i breda , grodyngelformade banor som snurrar i samma riktning som jorden och dess Lagrange-punkter. Även om asteroiden korsar Venus omloppsbana med ett minsta korsningsavstånd (MOID) på 0,02726 AU. (4,1 miljoner km) [2] från Venus omloppsplan är störningen från planeten för närvarande försumbar, eftersom asteroidens nominella omloppsbana tar den antingen för högt eller för lågt från Venus omloppsplan [13] . Venus inverkan på 2020 XL 5 :s omloppsbana kommer att öka med tiden när deras stigande nodlängd precesserar i hundratals år, vilket sänker MOID 2020 XL 5 mot Venus och så småningom destabiliserar asteroidens trojanska bana, som kommer att resa till jordens L 3 Lagrangepunkt i några tusen år [13] .

Fysiska egenskaper

Fotometriska mätningar av optiska observationer 2020–2021 visade att 2020 XL 5 har en färg som påminner om C-klass kolhaltiga asteroider . Om man antar att faskurvan 2020 XL 5 beter sig på samma sätt som den för asteroider av typ C, är asteroidens absoluta magnitud (H) 18,6, vilket motsvarar en medeldiameter på cirka 1,18 km för en typisk geometrisk albedo av en klass C asteroid på 0,06 [4] . Detta gör 2020 XL 5 till jordens hittills största kända trojanska asteroid , tre gånger så stor som 0,3 km 2010 TK 7 [4] .

Eftersom 2020 XL 5 endast observeras på låga höjder på himlen under skymning , atmosfäriska förvrängningar och spritt ljus från solen förhindrar exakt fotometri av asteroidens ljuskurva , information om dess rotation kunde inte fastställas [4] .

Forskning

Ett team av astronomer under ledning av Tony Santana-Ros fastställde också att båda jordens trojanska asteroider är obekväma mål för robotforskningsfordon som lanseras från låga jordens eller geostationära överföringsbanor. På grund av den höga orbitallutningen för 2020 XL 5 skulle ett asteroidmöte från en låg omloppsbana om jorden kräva en minsta total delta-v på 10,3 km/s - för hög för att anses vara ett idealiskt mål för en bana med låg effekt. Men för 2020 XL 5 kvarstår möjligheten till forskning från en förbiflygningsbana [4] .

Anteckningar

1. ↑ 1 2 3 MPEC 2020-X171 : 2020  XL5 . Minor Planet Center (14 december 2020). Hämtad 3 februari 2022. Arkiverad från originalet 8 augusti 2021.
2. ↑ 1 2 3 2020 XL5  (engelska) . Minor Palnet Center. Hämtad 3 februari 2022. Arkiverad från originalet 2 februari 2022.
3. ↑ 1 2 3 4 JPL Small-Body Database Browser : 2020 XL5  . Jet Propulsion Laboratory . Hämtad 3 februari 2022. Arkiverad från originalet 28 maj 2019.
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Santana-Ros, T.; Micheli, M.; Faggioli, L.; Cennamo, R.; Devogele, M.; Alvarez-Candal, A.; et al. Orbital stabilitetsanalys och fotometrisk karakterisering av den andra jordtrojanska asteroiden 2020 XL 5  : [ eng. ] // Nature Communications . - 2022. - doi : 10.1038/s41467-022-27988-4. .
5. ↑ Chang, Kenneth . Astronomer hittar en ny asteroid som delar jordens bana , New York Times  (2 februari 2022). Arkiverad från originalet den 3 februari 2022. Hämtad 3 februari 2022.
6. ↑ 1 2 Voytyuk, Alexander . Astronomer har bekräftat upptäckten av jordens andra trojanska asteroid , N+1  (1 februari 2021). Arkiverad från originalet den 3 februari 2022. Hämtad 3 februari 2022.
7. ↑ Institutionen för matematik, universitetet i Pisa, Italien. 2020XL5 Ephemerides  (engelska) . NEODyS . Nära jordobjekt - dynamisk plats. Hämtad 5 februari 2022. Arkiverad från originalet 3 januari 2022.
8. ↑ 1 2 Hecht, Jeff. Andra jordtrojanen upptäckt  . Sky & Telescope (4 januari 2021). Hämtad 5 februari 2022. Arkiverad från originalet 7 december 2021.
9. ↑ Vitagliano, Aldo. Kan nyupptäckta 2020 XL5 vara en jordtrojan?  (engelska) . groups.io (28 januari 2021). Hämtad 5 februari 2022. Arkiverad från originalet 29 augusti 2021.
10. ↑ de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raul. Transient Terrestrial Trojans: Comparative Short-term Dynamical Evolution av  2010 TK 7 och 2020 XL 5 . Research Notes of the American Astronomical Society (18 februari 2021). doi : 10.3847/2515-5172/abe6ad . Hämtad 5 februari 2022. Arkiverad från originalet 21 februari 2022.
11. ↑ Connors, Martin; Wiegert, Paul; Veillet, Christian. Jordens trojanska asteroid  _ ] // Naturen . - 2011. - Nr 475 (27 juli). - s. 481-483. - doi : 10.1038/nature10233 .
12. ↑ 1 2 Hui, Man-To; Wiegert, Paul A.; Tholen, David J.; Fohring, Dora. The Second Earth Trojan 2020 XL 5  : [ Svenska ] ] // The Astrophysical Journal Letters. - 2021. - Vol. 922, nr 2 (23 november). - doi : 10.3847/2041-8213/ac37bf .
13. ↑ 1 2 Dunn, Tony. Re: Kan nyupptäckta 2020 XL5 vara en jordtrojan?  (engelska) . groups.io (2 mars 2021). Hämtad 5 februari 2022. Arkiverad från originalet 5 februari 2022.

Tematiska platser	JPL Small Body Database