2020 XL ₅ — околоземный астероид из группы аполлонов и второй открытый троянский астероид Земли . Был обнаружен 12 декабря 2020 года системой Pan-STARRS в обсерватории Халеакала на Гавайях . Статус астероида был окончательно подтверждён 1 февраля 2022 года . Орбита 2020 XL ₅ расположена в окрестностях точки Лагранжа L ₄ системы Солнце—Земля и движется в 60° впереди Земли. Анализ орбиты троянца 2020 XL ₅ предполагает, что она будет оставаться в пределах точки Лагранжа L ₄ ещё как минимум 4000 лет, пока гравитационные воздействия от повторяющихся сближений с Венерой не дестабилизируют его троянскую конфигурацию. Астероид имеет диаметр около 1,2 км и является крупнейшим троянским астероидом Земли и вторым обнаруженным в этом классе после 2010 TK ₇ .

Открытие

2020 XL ₅ был открыт 12 декабря 2020 года системой телескопов Pan-STARRS в на Гавайях . Впервые он был замечен в созвездии Чаши с видимой звёздной величиной 21,4 . В момент открытия астероид двигался по небу со скоростью 3,02 угловых секунды в минуту на расстоянии 0,68 а. е. (102 млн км) от Земли .

Позже астероид был внесён Центром малых планет на Страницу подтверждения околоземных объектов ( англ. Near-Earth Object Confirmation Page ) как P11aRcq[4]. В течение последующих двух дней наблюдения за астероидом проводились Вишнянской обсерваторией , и Межамериканской обсерваторией Серро-Тололо . Астероид наблюдался ранее обзором Маунт-Леммон во время наблюдений 26 ноября 2020 года. 14 декабря 2020 года астероид под названием 2020 XL ₅ был внесён в Циркуляр малых планет .

1 февраля 2022 года группа астрономов во главе с Тони Сантана-Рос из Барселонского университета в научном журнале Nature Communications опубликовала исследование, в котором доказала статус 2020 XL ₅ как второго троянского астероида Земли. В своём исследовании учёные опирались на данные наблюдений различных наземных телескопов в период с 2012 по 2021 год. В результате была уточнена орбита 2020 XL ₅ , определены свойства, исследованы стабильность астероида в точке L ₄ системы Солнце—Земля и изучены возможности дальнейшего исследования космическими аппаратами .

Орбита и классификация

Орбита 2020 XL ₅ хорошо известна с параметром неопределенности равным 0 и дугой наблюдения более 8 лет. Астероид наблюдался с декабря 2012 года в ходе нескольких предварительных наблюдений с различных мест, включая Pan-STARRS .

2020 XL ₅ совершает один оборот вокруг Солнца на среднем расстоянии 1,001 а.е. каждые 365,8 дня, что примерно равно одному земному году . Его орбита имеет высокий эксцентриситет равный 0,388 и наклонение 13,8° относительно плоскости эклиптики . В движении астероида по своей орбите его расстояние от Солнца колеблется от 0,61 а.е. в перигелии до 1,39 а.е. в афелии , пересекая орбиты Венеры и Земли. Поскольку орбита 2020 XL ₅ пересекает орбиту Земли , имея большую полуось больше 1 а.е., этот астероид относится к группе аполлонов .

Троянская орбита

Троянские астероиды легче всего представить как вращающиеся в окрестностях точек Лагранжа L ₄ и L ₅ на 60° впереди ( точка L ₄ ) или позади ( точка L ₅ ) массивного орбитального тела (в данном случае Земли). В этих точках равновесие гравитационной и центробежной сил устойчиво и астероиды в этих точках находятся в резонансе среднего движения 1:1 с планетой . На самом деле такие астероиды колеблются вокруг такой точки .

26 января 2021 года астроном-любитель Тони Данн заявил, что номинальная траектория 2020 XL ₅ , по-видимому, вращается вокруг точки Лагранжа L ₄ в системе Солнце—Земля, предположив, что он является троянским астероидом Земли . Последующий анализ подтвердил стабильность моделирования, по крайней мере, на несколько тысяч лет вперед на основе существующих параметров орбиты . 2020 XL ₅ более стабилен, чем первый обнаруженный троянский астероид 2010 TK ₇ , который потенциально нестабилен в перспективе менее 2000 лет . Последующие наблюдения и модели подтвердили троянскую природу 2020 XL ₅ и показали, что он покинет троянскую орбиту по меньшей мере через 4000 лет . Численное моделирование показывает, что 2020 XL ₅ , вероятнее всего, был захвачен Землёй в точке Лагранжа L ₄ в XV веке .

Высокий эксцентриситет орбиты 2020 XL ₅ приводит к широким траекториям её колебаний в форме головастика с вращением в одном направлении с Землей и её точками Лагранжа. Хотя астероид пересекает орбиту Венеры с минимальным расстоянием пересечения орбиты (MOID), равным 0,02726 а.e. (4,1 миллиона км) от плоскости орбиты Венеры, пертурбация от планеты в настоящее время незначительна, поскольку номинальная орбита астероида выводит его либо слишком высоко, либо слишком низко от плоскости орбиты Венеры . Влияние Венеры на орбиту 2020 XL ₅ со временем будет усиливаться, поскольку их долгота восходящего узла прецессирует в течение сотен лет, снижая MOID 2020 XL ₅ к Венере и в конечном итоге дестабилизируя троянскую орбиту астероида, который отправится в точку Лагранжа L ₃ Земли через несколько тысяч лет .

Физические характеристики

Фотометрические измерения оптических наблюдений в 2020–2021 годах показали, что 2020 XL ₅ имеет цвет , напоминающий цвет углеродистых астероидов класса C . Предполагая, что 2020 XL ₅ ведёт себя аналогично фазовой кривой астероидов типа C, абсолютная величина (H) астероида составляет 18,6, что соответствует среднему диаметру около 1,18 км для типичного геометрического альбедо астероида класса C, равного 0,06 . Это делает 2020 XL ₅ крупнейшим известным на сегодняшний день троянским астероидом Земли , который в три раза больше 2010 TK ₇ размером 0,3 км .

Поскольку 2020 XL ₅ наблюдается только на малых высотах в небе во время сумерек , атмосферные искажения и рассеянный свет Солнца препятствуют точной фотометрии кривой блеска астероида, информацию о его вращении определить не удалось .

Исследование

Группа астрономов во главе с Тони Сантана-Рос также определили, что оба троянских астероида Земли являются неудобными целями для автоматических исследовательских аппаратов, стартующих с низкой околоземной или геостационарной переходной орбит. Из-за высокого наклонения орбиты 2020 XL ₅ для миссии по сближению с астероидом с низкой околоземной орбиты потребуется минимальная общая delta-v 10,3 км/с — слишком много, чтобы считаться идеальной целью для траектории с низким энергопотреблением. Но для 2020 XL ₅ остаётся возможность исследований с пролётной траектории .

Примечания