Wie hoch war die Wahrscheinlichkeit, dass Osiris Rex Erdtrojaner finden würde?

Die Umlaufbahnen bei Sonne-Erde L4 und L5 (wo erdassoziierte trojanische Asteroiden leben könnten) sind aufgrund der großen Störeffekte von Jupiter nicht langfristig stabil.

Jupiter ist etwa 318-mal massereicher als die Erde, aber nur 4,2- bis 6,2-mal weiter von diesen Punkten entfernt als in seiner nächsten/weitesten Entfernung als die Erde (5,2-1, 5,2+1 AU gegenüber 1 AU).

Da die Kraft proportional zur Masse dividiert durch die Entfernung zum Quadrat ist, wird Jupiter an diesen Punkten eine Kraft ausüben, die etwa 18- bzw. 8-mal größer ist als die Erde.

Dies würde auf jeder normalen himmlischen Zeitskala bedeuten, dass irgendetwas an einem Lagrange-Punkt nicht sehr lange dort gehalten würde.

  • Welche Faktoren würden NASA/JPL also glauben lassen, dass sie Trojaner an den Lagrange-Punkten finden würden?

  • Haben sie irgendwelche Beweise dafür, dass kürzlich ein Stein gefangen wurde?

  • Irgendwelche anderen Möglichkeiten?

Mehr über Osiris Rex unter nasa.gov/osiris-rex und auch asteroidmission.org

Antworten (2)

Welche Faktoren würden NASA/JPL also glauben lassen, dass sie Trojaner an den Lagrange-Punkten finden würden?

Der einzige bekannte Erdtrojaner wurde entdeckt, weil er der „Kamera“ so nahe kam!

Wenn ein Teleskop über ein größeres Gebiet bewegt werden könnte, steigen die Chancen, ein weiteres zu finden, nur.

Die Vorstellung, dass trojanische Asteroiden an den Lagrange-Punkten sein sollen, ist jedoch nicht wirklich richtig. Wenn Sie sich das Video Asteroids In Resonance With Jupiter00:34 von Scott Manley ansehen , gibt es eine schöne Illustration, wie trojanische Asteroiden in langgestreckten (und manchmal tropfenförmigen) Umlaufbahnen um die Lagrange-Punkte kreisen .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Kaulquappen- und Hufeisen-Resonanzbahnen in einem Sonne-Planeten-System, dargestellt in einem Rahmen, der sich mit der Umlaufbahn des Planeten dreht (Quelle: Nature )

oben: Bild und Bildunterschrift aus dieser Antwort entlehnt . Klicken Sie für eine größere Ansicht.

Denken Sie daran, dass sich diese Asteroiden in heliozentrischen Umlaufbahnen befinden . Sie befinden sich bereits in einer Umlaufbahn um die Sonne mit einer Periode, die fast genauso lang ist wie die der Erde. Die Erde gibt nur winzige Stupser und zieht, wenn der Asteroid sich ihr nähert, und das kann über einen Zeitraum von zehn oder hundert Jahren passieren. Daher ist es besser, sich trojanische Asteroiden als "locker verbunden" mit den Lagrange-Punkten L4 und L5 vorzustellen und dort nicht wirklich "zu halten".

Obwohl die Anziehungskraft von Jupiter beträchtlich sein kann, bewegt er sich ziemlich schnell in seiner eigenen Umlaufbahn. Während es also ein paar Jahre in eine Richtung ziehen mag, zieht es ein halbes Dutzend Jahre in die entgegengesetzte Richtung, und so ist es trotz der Stärke nicht so destabilisierend, wie man zunächst denken mag. Denken Sie daran, dass sich der Asteroid in einer Umlaufbahn um die Sonne befindet, nicht um die Erde.

Und natürlich ist ein weiterer Grund, warum NASA/JPL glaubt, dass es möglicherweise auffindbare Trojaner-Asteroiden gibt, die mit den Lagrange-Punkten der Erde in Verbindung stehen, dass wir definitiv bereits mindestens einen haben!

2010 wurde TK7 von der Erde aus gesichtet, als es sich um seinen sehr langen Trojaner-Orbit schlängelte und 2010 der Erde ziemlich nahe kam. Im Jahr 2011 deutet der Artikel in Nature an , dass die Stabilität 10.000 Jahre betragen könnte. Seit dieser Zeit wurden viele weitere Beobachtungen gemacht und Stabilitätsvorhersagen der Umlaufbahnen verfeinert.

Es gibt eine schöne Zusammenfassung der Situation in dieser Oldie-but-Goodie-Antwort , und hier ist eines von mehreren leicht verwirrenden Videos der Umlaufbahn von TK7. Außerdem kann man mehr über die Suche von Osiris REX sowie 2010 TK7 lesen in:

Ich bin mir nicht sicher, wie viel ich hier noch schreiben soll, es ist ein tiefes Thema. Lassen Sie mich wissen, wenn Sie möchten, dass etwas hinzugefügt wird.
Ausgezeichnete Antwort - Ich habe mir TK7 noch einmal angesehen, es kann bis zu 20 Millionen km ungefähr 67 cSec von der Erde entfernt sein, verglichen mit der Entfernung von Erde L5 von 500 cSec, was eine kolossale Umlaufbahn ist. Zeit, an einer Simulation der L5/L4-Stabilität zu arbeiten - ich werde eine Antwort hinzufügen, wenn sie funktioniert
Klingt gut! Denken Sie daran, dass trojanische Asteroiden sich in Umlaufbahnen um die Sonne befinden, nicht um die Erde. Außerdem ist die Gravitationswirkung der Erde aufgrund der Resonanz viel wichtiger als die des Jupiter . Der größte Teil der Wirkung von Jupiter ist nur ein langsames "Schwappen" der Asteroiden mit erdähnlichen Umlaufbahnen und auch der inneren Planeten.

Es scheint weniger eine Entscheidung gewesen zu sein, die auf konkreten Beweisen beruhte, als vielmehr auf der Bequemlichkeit, es zu tun.

Das Hauptziel der OSIRIS-REx-Mission ist die Durchführung einer Probenrückführungsmission von 101955 Bennu in der Hoffnung, den Asteroiden weiter analysieren zu können.

Laut Nachrichten der Universität von Arizona fiel die Entscheidung für die Suche kurz nachdem das Projekt von der Nasa finanziert wurde, von Renu Maholtra, Professor für Planetenwissenschaften am LPL.

„Ich sagte zu Dante: ‚Hey, während du in dieser Gegend des Sonnensystems bist, solltest du dir die Landschaft ansehen! ‘“, sagt sie. „Ich bin begeistert, dass er und sein Team sehr hartnäckig dabei waren, den Fall bei der NASA vorzubringen, die Genehmigung zu erhalten und einen Plan für die Durchführung der Umfrage zu erstellen.“
UANews - Vermessung der Landschaft 90 Millionen Meilen von der Erde entfernt

Die Szenerie, auf die sich Professor Renu Maholtra bezieht, ist tatsächlich jedes Objekt im stabilen Orbit bei L4. Laut Dante Lauretta, dem leitenden Ermittler der Mission von der University of Arizona, schlägt er die Gelegenheit vor, die der Durchgang des OSIRIS-REx durch den Lagrange-Punkt bietet, und drückt außerdem die erwartete Wahrscheinlichkeit aus, dass dort Objekte vorhanden sind, die nicht gefunden wurden aufgrund der Schwierigkeit, Objekte bei L4 zu beobachten.

"Da der vierte Lagrange-Punkt der Erde relativ stabil ist, ist es möglich, dass Reste des Materials, aus dem die Erde aufgebaut ist, darin eingeschlossen sind", sagt Lauretta. „Diese Suche gibt uns also eine einzigartige Gelegenheit, die ursprünglichen Bausteine ​​der Erde zu erforschen.“
ebenda.

Die Übung hatte auch den zusätzlichen Vorteil, die Grenzen des Raumfahrzeugs kennenzulernen:

Die Erdtrojaner-Asteroidensuche war ein bedeutender Erfolg für die OSIRIS-REx-Mission“, sagte OSIRIS-REx-Hauptforscher Dante Lauretta von der University of Arizona, Tucson. „In dieser ersten praktischen Übung der wissenschaftlichen Operationen der Mission hat das Missionsteam so viel über die Fähigkeiten und den Flugbetrieb dieses Raumfahrzeugs gelernt, dass wir jetzt dem Spiel voraus sind, wenn wir Bennu erreichen.
AsteroidMission.org - OSIRIS-REx-Asteroidensuchtestinstrumente, Wissenschaftsteam

Weitere Informationen zur Suche und deren Nutzen für Interessierte finden Sie im verlinkten Artikel .

Das folgende Video behandelt den OSIRIS-REx und den Durchgang durch den vierten Lagrange-Punkt: