Trojaner können noch regnen

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Es wäre eine interessante Umfrage, die ersten Reaktionen der Leser auf „Trojaner“ zu katalogisieren. Aber wie viel wissen Sie wirklich über astronomische Trojaner?

Während am häufigsten verwendet, um die Menge von Objekten in Jupiters Umlaufbahn zu diskutieren, die 60º vor und hinter dem Planeten liegen und das L umkreisen4 und ich5 Lagrange-Punkte kann der Begriff um erweitert werden irgendein Objektfamilie, die diese Punkte der relativen Stabilität um jedes andere Objekt herum umkreist. Während Jupiters Trojanerfamilie bekanntermaßen über 3.000 Objekte umfasst, wurden andere Objekte des Sonnensystems mit eigenen Familien entdeckt. Sogar einer der Saturnmonde, Tethys, hat Objekte in seinen Lagrange-Punkten (obwohl die Objekte in diesem Fall eigenständige Vollmonde sind: Calypso und Telesto).

In den letzten zehn Jahren wurden neptunische Trojaner entdeckt. Bis Ende dieses Sommers wurden sechs bestätigt. Trotz dieser kleinen Stichprobe weisen diese Objekte einige unerwartete Eigenschaften auf und können die Anzahl der Asteroiden im Hauptgürtel um eine Größenordnung übersteigen. Sie sind jedoch nicht dauerhaft und ein in der Juli-Ausgabe des International Journal of Astrobiology veröffentlichtes Papier legt nahe, dass diese Reservoire viele der kurzperiodischen Kometen produzieren können, die wir sehen, und "einen erheblichen Teil der Aufprallgefahr für die Erde ausmachen".

Der Ursprung von kurzperiodischen Kometen ist ungewöhnlich. Während die Quellen erdnaher Asteroiden und langperiodischer Kometen gut bekannt sind, war es schwieriger, die übergeordneten Standorte von kurzperiodischen Kometen zu bestimmen. Viele haben Umlaufbahnen mit Aphelen im äußeren Sonnensystem, weit hinter Neptun. Dies führte zur unabhängigen Vorhersage einer Quelle von Körpern in der Ferne durch Edgeworth (1943) und Kuiper (1951). Wieder andere haben Aphel im Sonnensystem. Während ein Teil davon auf den Energieverlust von engen Pässen zu Planeten zurückzuführen war, war die vollständige Anzahl nicht ausreichend berücksichtigt, und Astronomen begannen, nach anderen Quellen zu suchen.

Im Jahr 2006 haben J. Horner und N. Evans gezeigt, dass Objekte aus dem äußeren Sonnensystem von den Jupiter-Planeten eingefangen werden können. In diesem Artikel betrachteten Horner und Evans die Langlebigkeit der Stabilität solcher Eroberungen für Jupiter-Trojaner. Die beiden stellten fest, dass diese Objekte Milliarden von Jahren stabil waren, aber schließlich auslaufen konnten. Dies würde eine Speicherung potenzieller Kometen ermöglichen, um einige der Kuriositäten zu berücksichtigen.

Die Jupiter-Population ist jedoch dynamisch „kalt“ und enthält keine große Geschwindigkeitsverteilung, die zu einem schnelleren Ablösen führen würde. In ähnlicher Weise wurde festgestellt, dass die Trojanerfamilie von Saturn nicht aufgeregt war und eine Halbwertszeit von ~ 2,5 Milliarden Jahren hatte. Eine der Kuriositäten der neptunischen Trojaner ist, dass die wenigen bisher entdeckten Personen tendenziell hohe Neigungen aufweisen. Dies weist darauf hin, dass diese Familie möglicherweise dynamischer aufgeregt oder „heißer“ ist als die anderer Familien, was zu einer schnelleren Schuppenrate führt. Selbst mit dieser Erkenntnis ist das Gesamtbild möglicherweise noch nicht klar, da sich die Suche nach Trojanern auf die Ekliptik konzentriert und wahrscheinlich zusätzliche Mitglieder mit höheren Neigungen vermissen würde, wodurch Umfragen in Richtung niedrigerer Neigungen verschoben würden.

Um die Gefahren dieser aufgeregten Bevölkerung einzuschätzen, simulierte Horner gemeinsam mit Patryk Lykawka das neptunische Trojanersystem. Sie schätzten, dass die Familie eine Halbwertszeit von ~ 550 Millionen Jahren hatte. Objekte, die diese Population verlassen, würden dann mehrere mögliche Schicksale erleiden. In vielen Fällen ähnelten sie der Centaur-Klasse von Objekten mit geringen Exzentrizitäten und mit Perihel in der Nähe von Jupiter und Aphel in der Nähe von Neptun. Andere nahmen Energie von anderen Gasriesen auf und wurden aus dem Sonnensystem ausgestoßen, andere wurden zu kurzzeitigen Kometen mit Aphelen in der Nähe von Jupiter.

Angesichts der Fähigkeit der neptunischen Trojaner, Mitglieder häufig auszuwerfen, untersuchten die beiden, wie viele der kurzperiodischen Kometen, die wir sehen, aus diesen Reservoirs stammen könnten. Angesichts der unbekannten Größe dieser Geschäfte schätzten die Autoren, dass sie nur 3% beitragen könnten. Wenn die Populationen jedoch so groß sind, wie einige Schätzungen ergeben haben, würden sie ausreichen, um die gesamte Sammlung von Kurzzeitkometen zu versorgen. Zweifellos liegt die Wahrheit irgendwo dazwischen, aber sollte sie am oberen Ende liegen, könnten uns die neptunischen Trojaner durchschnittlich alle 100 Jahre einen neuen Kometen liefern.

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