It is widely accepted that a quasi-steady-state flux of minor bodies moving in and out of the co-orbital state with the Earth may exist. Some of these objects are very good candidates for future in situ study due to their favourable dynamical properties. In this paper, we show that the recently discovered near-Earth asteroids 2015 XX169, 2015 YA and 2015 YQ1 are small transient Earth co-orbitals. These new findings increase the tally of known Earth co-orbitals to 17. The three of them currently exhibit asymmetric horseshoe behaviour subjected to a Kozai resonance and their short-term orbital evolution is rather unstable. Both 2015 YA and 2015 YQ1 may leave Earth's co-orbital zone in the near future as they experience close encounters with Venus, the Earth-Moon system and Mars. Asteroid 2015 XX169 may have remained in the vicinity of, or trapped inside, the 1:1 mean motion resonance with our planet for many thousands of years and may continue in that region for a significant amount of time into the future.
本文对新发现的小行星2010 SO 16进行了动力学研究,发现它是地球的马蹄形伴星。该天体的绝对星等(H=20.7)使其成为迄今为止已知的最大的天体。通过对动力学克隆进行数值积分,我们发现:(a)考虑到目前星历表的精度,它作为马蹄形小行星的地位是可靠的;(b)它与地球发生马蹄形天平动的时间是10 ^5年的好几倍,比地球上其他马蹄形小行星所确定的时间长两个数量级。此外,使用一个模型的基础上希尔的近似三体问题,我们表明,除了低偏心率,防止密切接触其他行星或地球本身,它的稳定性可以归因于其雅可比常数的值远离制度,允许过渡到其他共轨模式或逃避共振。我们提供的证据表明,从马蹄形天平动的小行星的最终逃逸是由行星的长期摄动和偏心率的随机演变的行动。讨论了它的起源和地球上尚未发现的共轨伴星的存在问题。
The dynamical structure of the Earth co-orbital region and implications for the near-Earth asteroid population
ESA ESRIN(欧洲空间局地球观测中心);Deimos Italia s.r.l.(德伊莫斯意大利有限公司);Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学);Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille, LNE, CNRS(巴黎天文台、PSL大学、索邦大学、里尔大学、法国国家科学研究中心)
The role of the Yarkovsky effect in the long-term dynamics of asteroid (469219) Kamo'oalewa
近地小行星(469219)Kamo'oalewa(又名2016 HO 3)是一颗与地球共轨的小行星,也是一个潜在的太空任务目标。其短期动态的特点是准卫星和马蹄形配置之间的周期性切换。由于它的直径只有36米,雅科夫斯基效应可能在长期动力学中发挥重要作用。在这项工作中,我们解决了这个问题,通过研究在长期运动的Kamo'oalewa的Yarkovsky效应所造成的变化。我们使用的估计的大小的Yarkovsky效应假设不同的表面成分,并介绍了半长轴漂移的传播轨道的测试粒子代表克隆的标称轨道。我们的模拟表明,与纯粹的引力模型相比,雅科夫斯基效应可能会导致Kamo'oalewa更快地离开地球共轨区域。尽管如此,它仍然可以在未来至少0.5 My内保持地球伴侣。我们的研究结果意味着Kamo'oalewa是迄今为止已知的最稳定的地球共轨物体,不仅从短期角度来看,而且从长期尺度来看。
Dynamical evolution of near-Earth asteroid 1991 VG
1991年11月6日发现的1991 VG吸引了前所未有的关注,因为它是有史以来在类地轨道上发现的第一个近地天体。当时,有些人认为它是一个新的动力学小行星类别的第一个代表,而另一些人则认为它更有可能是人为(地球或外星)起源的。四分之一个多世纪后,这个奇特的近地天体最近被发现,新的数据可能有助于证实或排除有关其起源的早期理论。在这里,我们使用最新的数据进行独立的评估,其目前的动力学状态和短期的轨道演变。广泛的N体模拟表明,它的轨道是混沌的时间尺度超过几十年。我们确认,1991年VG在1991-1992年的前一次飞越中被地球引力短暂捕获为一个小卫星;虽然它过去是一个经常性的马蹄形瞬态共轨,将来也会返回,但它不是地球的当前共轨伴星。一个现实的近地天体轨道模型预测,像1991 VG这样的天体肯定存在,而且我们一直发现其他三个近地天体-2001 GP 2、2008 UA 202和2014 WA 366-它们在动力学上与1991 VG相似。所有这些证据都证实,没有令人信服的理由相信1991 VG不是自然的。
A resonant family of dynamically cold small bodies in the near-Earth asteroid belt
在类似地球的共振轨道上运动的近地物体具有潜在的重要性。从积极的方面来看,它们是机器人和人类低成本样本返回任务的理想目标,也是将月球用作天文观测站的更便宜的替代方案。消极的一面是,即使它们的尺寸很小(2-50米),它们与地球相撞的可能性也会增加,造成局部但仍然重大的财产损失和生命损失。在这里,我们展示了最近发现的小行星2013 BS 45是地球的共轨道,这是我们星球的第六个马蹄形图书馆。与其他地球的共轨星相比,它的轨道与地球的轨道惊人地相似,但其绝对星等为25.8,人为的起源似乎是不可信的。对2013 BS 45的动力学研究以及对近地天体数据的分析表明,它是以前未讨论过的动力学寒冷的小型近地天体群中最大和最稳定的成员之一,这些近地天体以与地球1:1的比例反复被捕获。这个新的共振族在轨道参数空间中受到很好的约束,它至少包括10个其他的瞬态成员:2003 YN 107,2006 JY 26,2009 SH 2和2012 FC 71。2012 FC 71代表了两个世界中最好的,因为它被锁定在Kozai共振中,不太可能影响地球。这类天体可能是产生地球短暂的不规则天然卫星的原因。
Infrequent visitors of the Kozai kind: the dynamical lives of 2012 FC71, 2014 EK24, 2014 QD364, and 2014 UR
上下文半长轴非常接近主行星的小行星,当它们的节点位于近日点和远日点时,可以避免节点交叉。这种布局保护小行星免受近距离接触,并最终与宿主行星碰撞。目的。在这里,我们研究了最近发现的四颗近地小行星(NEAs)的短期动力学演化-2012 FC 71,2014 EK 24,2014 QD 364和2014 UR-它们遵循非常类似地球的轨道。方法.我们的分析是基于直接N体计算的结果,使用最新的星历表,包括来自八大行星,月球,冥王星-冥卫一系统的重心,和三个最大的小行星的扰动。结果这四个近地小行星的轨道演变不同于任何其他已知近地天体。除了马蹄形、蝌蚪形或准卫星轨道外,它们还在Kozai域内沿着相对于地球的共轨通过轨道运行。我们的计算表明,长期的相互作用诱导的相对论点近日点相对于我们的星球,但也金星,火星和木星的天平动。世俗的混乱也存在。这一流动人口的规模可能很大。结论.虽然其中一些近地小行星可以在数千年内保持轨道稳定,但它们的长期动力学比通常认为的要复杂得多,而且由于多个长期共振的重叠,无法单独在三体问题的框架内进行适当描述。这类天体属于在有利能见度窗口方面最不典型的近地天体,因为它们在时间上相隔几十年甚至几个世纪。
The steady-state population of Earth's co-orbitals of lunar provenance
Istituto di Matematica Applicata e Tecnologie Informatiche, Consiglio Nazionale delle Ricerche (IMATI-CNR)(应用数学与信息技术研究所,意大利国家研究委员会);Institute for Astronomy, University of Hawai‘i(天文学研究所,夏威夷大学)