Μελέτη πολύ νεαρών οικογενειών αστεροειδών
Η κύρια ζώνη των αστεροειδών βρίσκεται μεταξύ των τροχιών του Άρη και του Δία σε ένα εύρος ημιμείζονος άξονα 2,0-4,0 AU. Αποτελείται από περισσότερους από 500.000 αστεροειδείς. Προφανώς, οι διαδικασίες σύγκρουσης και καταστροφής ήταν πολύ συνηθισμένες κατά την ιστορία της κύριας ζώνης. Τα υπολείμματα αυτών των διεργασιών είναι οι οικογένειες αστεροειδών.
Οι οικογένειες αστεροειδών είναι ομάδες μικρότερων πλανητών που έχουν πολύ παρόμοιες τροχιές. Υποτίθεται ότι έχουν κοινή καταγωγή, αλλά ο τρόπος καταγωγής τους μπορεί να είναι διαφορετικός. Πρόσφατα ανακαλύφθηκαν πολύ νεαρές οικογένειες αστεροειδών (VYF) με μικρότερη ηλικία. (Οι πρώτες σημειώσεις για τέτοιες οικογένειες χρονολογούνται το 2008). Υπάρχουν περίπου 10 VYF με ηλικία <1 Myrs που είναι γνωστά και μελετώνται πολύ εντατικά.
Συνήθως, τα γωνιακά τροχιακά στοιχεία (μήκη κόμβου και περιηλίου) αλλάζουν με την ηλικία της οικογένειας μη γραμμικά λόγω του μη βαρυτικού φαινομένου Yarkovsky. Ωστόσο, στις πολύ νεαρές οικογένειες αστεροειδών, μικρότερες από 1,6 Myrs, αυτή η εξάρτηση είναι πολύ κοντά στη γραμμική. Αυτό σημαίνει ότι οι μη βαρυτικές δυνάμεις έχουν σχετικά μικρή επίδραση στη δυναμική του VYF. Για αυτόν τον λόγο, οι μέθοδοι μελέτης των VYF μπορεί να είναι διαφορετικές σε σχέση με τις μεγαλύτερες οικογένειες.
Στην πρόσφατη εργασία μας, εξετάσαμε νέες μεθόδους για τη μελέτη των VIF - τον υπολογισμό των συνιστωσών της σχετικής ταχύτητας κατά τη διάρκεια της προς τα πίσω αριθμητικής ολοκλήρωσης. Η κανονική συνιστώσα της ταχύτητας είναι πιο χρήσιμη επειδή εξαρτάται αργά από σύντομες περιοδικές διακυμάνσεις των τροχιών.
Για τα περισσότερα VYF, ο υπολογισμός της κανονικής συνιστώσας της σχετικής ταχύτητας χρησιμοποιώντας προς τα πίσω αριθμητική ολοκλήρωση επιβεβαιώνει τις ηλικίες τους, που λαμβάνονται με τη μέθοδο σύγκλισης τροχιακών στοιχείων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η μέθοδός μας μπορεί να μειώσει το εύρος των εκτιμήσεων ηλικίας.
Η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί με επιτυχία όχι μόνο σε οικογένειες με μέλη n>2, αλλά και για ζεύγη αστεροειδών. Η μελέτη μας (6070), Rheinland, and (54827) 2001 ζεύγος NQ8 συμφωνεί απόλυτα με τα αποτελέσματα των άλλων συγγραφέων. Ορισμένες άλλες εφαρμογές για γνωστά VYF (οικογένεια Brugmansia) και ζεύγη (87887 (2000 SS286) και 415992 (2002 AT49) δίνουν ένα εξαιρετικό αποτέλεσμα.
Αλλά η μελέτη της σχετικής ταχύτητας στα VYF είναι σημαντική όχι μόνο για την εκτίμηση της ηλικίας της οικογένειας. Η μελετημένη τιμή της σχετικής ταχύτητας μπορεί να περιέχει πληροφορίες σχετικά με την ταχύτητα εκτίναξης. Τουλάχιστον, είναι εύκολο να συγκριθούν οι συνιστώσες της ταχύτητας σε ένα τροχιακό επίπεδο (Vxy) και των κανονικών (Vz). Αλλά για την επιτυχή ανακατασκευή του πεδίου ταχύτητας διάσπασης, απαιτείται η κατάλληλη εξάλειψη των σύντομων περιοδικών διαταραχών. Μπορεί να είναι ο στόχος μελλοντικών μελετών. Ένα άλλο ενδιαφέρον πρόβλημα στο οποίο αυτή η μέθοδος μπορεί να είναι χρήσιμη είναι η ανακατασκευή της γεωμετρίας ενός χωρισμού.
Τα VYF έχουν πολύ μικρές τιμές των ελάχιστων σχετικών ταχυτήτων, περίπου 1 m/s ή μικρότερες. Για την προέλευσή τους, υποτίθεται ότι ένα πολύ συγκεκριμένο μοντέλο περιστροφικής σχάσης (Pravec et al, Scheeres et al). Σύμφωνα με αυτή την άποψη, οι ταχέως περιστρεφόμενοι, ασύμμετροι αστεροειδείς μπορεί να χάσουν μέρος της μάζας τους στο ισημερινό επίπεδο. Όταν είναι γνωστές οι παράμετροι περιστροφής των αστεροειδών, η μέθοδός μας μπορεί να βοηθήσει στην επαλήθευση αυτής της υπόθεσης.
Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους, ο υπολογισμός της σχετικής ταχύτητας των μελών πολύ νεαρών οικογενειών αστεροειδών μπορεί να προσφέρει σημαντική επιτυχία στην κατανόηση της διαδικασίας κατακερματισμού αστεροειδών.
Ωστόσο, δεν είναι εύκολο να μελετηθούν όλα τα VYF. Οι περιπτώσεις της οικογένειας Datura, Kapbos και Lucascavin περιπλέκονται από διαφορετικές διαταραχές συντονισμού. Σε ορισμένες οικογένειες, είναι πιθανές επακόλουθες συγκρούσεις και κατακερματισμοί.
Τέλος, μπορούμε να πούμε ότι η μελέτη των πολύ νεαρών οικογενειών αστεροειδών είναι ένα ενδιαφέρον και προοπτικό μέρος της αστρονομίας του Ηλιακού Συστήματος.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Σχετικά με την ταχύτητα σε πολύ νεαρές οικογένειες αστεροειδών, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Icarus. Αυτή η εργασία διεξήχθη από τον Rosaev A. από το Κρατικό Πανεπιστήμιο του Yaroslavl και τον Plávalova E. από τη Σλοβακική Ακαδημία Επιστημών.
