Wie weit kann sich ein Erd-TCO (temporär erfasster Orbiter) nach dem Verlassen von der Sonne entfernen?

Objekte, die vorübergehend in eine Umlaufbahn des Erde-Mond-Systems eingefangen werden (vorübergehend eingefangene Orbiter oder TCOs), werden per Definition diese Umlaufbahn verlassen. Während der Begriff auf eine Erdumlaufbahn hindeutet, handelt es sich in Wirklichkeit um eine n-Körper-Umlaufbahn, die auch die Gravitationseffekte von Mond und Sonne beinhaltet.

Sie werden manchmal auch als "Mini-Monde" bezeichnet.

Können TCOs beim Verlassen so weit wie der Asteroidengürtel hinausgehen, oder umkreisen sie dann nur die Sonne in einer heliozentrischen Umlaufbahn, die der 1 AE der Erde sehr ähnlich ist?

Hat jemand die Umlaufbahn eines bekannten TCO in diesem Umfang verfolgt oder berechnet?

Als Nebenfrage (dies kann bei Bedarf separat abgespalten werden) war einer davon größer als beispielsweise 10 Meter im Durchmesser?

Da das "T" und "O" ausdrücklich im selben Satz erwähnt werden, halte ich dies für eine mehr als vernünftige Annahme, also habe ich die Bearbeitung vorgenommen. Das ist übrigens eine ausgezeichnete Frage!

Antworten (1)

Keine Antworten nach einer Woche, also stecke ich einen Zeh ins Wasser und mache eine grobe Schätzung. Ich denke, eine gründliche Antwort würde sowohl eine signifikante 3D-Orbitaldynamik-Simulation mit einer Million Partikeln als auch eine Möglichkeit erfordern, dynamisch einen Schwellenwert dafür zu definieren, welche vorbeiziehenden Körper als "nur knapp vorübergehend erfasst" und welche * nicht ganz vorübergehend erfasst "betrachtet werden".

Es sollte tatsächlich einige gute Artikel geben, die über diese Art von Simulation berichten. Ich werde versuchen, mich umzusehen; Ich denke, hier gibt es eine gute Gelegenheit für ein oder zwei weitere Antworten.

Siehe auch Gibt es dokumentierte Mini-Monde seit 2006 RH120? und alle dort verlinkten Quellen!

Ein Beispiel für ein Objekt in einer mittelfristig stabilen Umlaufbahn im Erde-Mond-System könnte in einer Halo-Umlaufbahn um die Erde-Mond-L1- oder L2-Punkte gefunden werden. Eine sphärische Hüllkurvenberechnung unter Verwendung von kugelförmiger Kuhmilch als Tinte legt nahe, dass sie im rotierenden Koordinatensystem alle zwei Wochen in einer Umlaufbahn von 100.000 km um den Lagrange-Punkt herumfährt, oder etwa 0,5 km/s in diesem Koordinatensystem. In einem nicht rotierenden erdzentrierten Rahmen bewegt sich der Mond selbst mit etwa 1 km/s.

Da diese temporären Umlaufbahnen schwach gebunden sind, werde ich sagen, dass ein Objekt, das mit ungefähr 1,5 km/s in das Erde-Mond-System eintritt, eine Weile dort bleiben kann und es dann mit ungefähr dieser Geschwindigkeit verlässt.

Wenn Sie jetzt in das Trägheitssystem der Sonne schauen, bewegt sich das Erde-Mond-System mit etwa 30 km/s. Diese 1,5 km/s sehen jetzt ziemlich klein aus, nur etwa 5 %. Wenn es also prograd oder retrograd austritt, würde es in einer heliozentrischen Umlaufbahn mit einer großen Halbachse landen, die nicht mehr als 10% von der der Erde abweicht. TCOs sind NEOs, die sich die Zeit nehmen, mit dem Erde-Mond-System zu flirten, und dann als NEOs weitermachen, um vielleicht an einem anderen Tag wieder zu flirten.


EDIT: Ich habe gerade meine Mini-Mond-Frage besucht, Gravnik 2012 gefunden und festgestellt, dass die Plots da sind! Hier sind einige davon. Es stellt sich heraus, dass alles, was ich gesagt habe, richtig ist. Das ist keine Überraschung, denn ich glaube, ich habe diese Zeitung vor ein paar Jahren gelesen.

1 Milliarde Anfangsbedingungen, 10 Millionen Teilchen tatsächlich integriert.

The population of natural Earth satellites Mikael Granvik, Jeremie Vaubaillon und Robert Jedicke, Icarus, Volume 218, Issue 1, March 2012, Pages 262-277 https://doi.org/10.1016/j.icarus.2011.12.003

Abstrakt

Wir haben zum ersten Mal die Populationsmerkmale der irregulären natürlichen Satelliten (NESs) der Erde berechnet, die vorübergehend von der Population der erdnahen Objekte (NEO) erfasst werden. Die Steady-State-NES-Größen-Frequenz- und Verweilzeit-Verteilungen wurden unter dem dynamischen Einfluss aller massiven Körper im Sonnensystem (aber hauptsächlich Sonne, Erde und Mond) für NEOs mit vernachlässigbarer Masse bestimmt. Zu diesem Zweck berechnen wir die NES-Einfangwahrscheinlichkeit aus der NEO-Population als Funktion der heliozentrischen Orbitalelemente der letzteren und kombinieren diese Ergebnisse mit den aktuellen besten Schätzungen für die NEO-Größenfrequenz und Orbitalverteilung. Zu jeder Zeit sollte mindestens eine NES mit einem Durchmesser von 1 m die Erde umkreisen. Der durchschnittliche temporär erfasste Orbiter (TCO; ein Objekt, das in einem gleichläufigen Koordinatensystem mindestens eine Umdrehung um die Erde macht) während eines Einfangereignisses, das (286 ± 18) dauert, (2,88 ± 0,82) Umdrehungen um die Erde zurücklegt. d. Wir finden eine kleine Präferenz für Erfassungsereignisse, die entweder im Januar oder im Juli beginnen. Unsere Ergebnisse stimmen mit dem einzigen bekannten natürlichen TCO, 2006 RH120 überein, einem Objekt mit wenigen Metern Durchmesser, das ab Juni 2006 etwa ein Jahr lang eingefangen wurde. Wir schätzen, dass etwa 0,1 % aller Meteore, die auf die Erde einschlagen, TCOs waren.

Abb. 1 Gravnik et al.  2012 Ikarus, 218, 1 262-277

Abb. 2 Gravnik et al.  2012 Ikarus, 218, 1 262-277

Abb. 3 Gravnik et al.  2012 Ikarus, 218, 1 262-277

Abb. 5 Gravnik et al.  2012 Ikarus, 218, 1 262-277