Astronomie

Asteroiden in Langrangian Point 4 & 5

Asteroiden in Langrangian Point 4 & 5


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Es gibt Asteroiden, die in den Jupiters Langrange-Punkten 4 und 5 "gefangen" sind, die als Trojaner und Griechen bezeichnet werden. Gibt es Asteroiden in den Erden L4 und L5? Haben wir Asteroiden in Lagrange-Punkten des Erde-Mond-Systems gesehen? Warum sind nur L4 und L5 stabil und L1, L2 und L3 erfordern Korrekturen, um an diesen Positionen zu bleiben?


Es gibt einen bekannten Erdtrojaner - http://en.wikipedia.org/wiki/Earth_trojan

Der Grund, warum L1, L2 und L3 nicht stabil sind, wird hier behandelt: https://physics.stackexchange.com/questions/36092/why-are-l4-and-l5-lagrangian-points-stable

Der Grund, warum die Erde so wenige L4- und L5-Asteroiden hat, ist, dass andere Planeten wie Jupiter und Venus dazu neigen, die Umlaufbahnen zu destabilisieren - der gleiche Grund, warum Jupiter so viele hat.


Klingt schmerzhaft: Stecken tödliche Asteroiden in den Lagrange-Punkten der Erde fest?

Zwei Sonnenteleskope, die gestartet wurden, um koronale Massenauswürfe und den Sonnenwind zu untersuchen, wurden zu einer ganz anderen Aufgabe geschickt. Derzeit fliegen die Sonden des Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) in entgegengesetzte Richtungen, eine direkt vor der Erdumlaufbahn und die andere direkt dahinter. Dieses einzigartige Observatorium soll die solar-terrestrische Umgebung in noch nie dagewesener Detailgenauigkeit betrachten und es uns ermöglichen, die Sonne von zwei Aussichtspunkten aus zu sehen.

Das mag nach einer aufregenden Mission klingen, wie viele weltraumgestützte Observatorien haben eine so einzigartige Perspektive auf das Sonnensystem von 1 AE? Allerdings bewegen sich beide STEREO-Sonden derzeit weiter von der Erde weg (in entgegengesetzte Richtungen) und nähern sich einem gravitativen Niemandsland. STEREO steht kurz vor dem Eintritt in die Lagrange-Punkte Erde-Sonne L4 und ich5 um ein paar unheimliche Felsbrocken zu jagen…

Die Lagrangeschen Punkte eines Zweikörpersystems, wie der Erde und der Sonne. Lagrange-Punkte in Planetensystemen sind Inseln der Gravitationsstabilität. Sie sind Raumvolumina, in denen sich die Schwerkraft zweier massiver Körper aufhebt. Die ersten beiden Lagrange-Punkte im Erde-Sonne-System sind ziemlich offensichtlich. Das L1 Der Punkt liegt direkt zwischen Erde und Sonne, etwa 1,5 Millionen km von der Erdoberfläche entfernt, der Punkt, an dem sich die Anziehungskraft von Sonne und Erde gegenseitig aufhebt.

Das L2 Punkt befindet sich in ungefähr der gleichen Entfernung, aber auf der gegenüberliegenden Seite der Erde. In diesem Fall verfinstert die Erde ständig die Sonne. Das L3 Punkt befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite der Sonne von der Erde, bei ungefähr 1AU. Jetzt fängt es an, ein wenig seltsam zu werden. Das L4 und ich5 Punkte befinden sich 60° vor und 60° hinter der Erdumlaufbahn. Der 4. und 5. Lagrange-Punkt sind auch die gravitativ stabilsten Regionen, Urschutt lauert, gefangen in den Lagrange-Gefängnissen. Obwohl die L1 Punkt wird oft als der stabilste der Lagrange-Punkte angesehen (da er direkt zwischen der Schwerkraft von Sonne und Erde eingeschlossen ist), selbst Weltraumobservatorien (wie SOHO und ACE) müssen komplexe Umlaufbahnen ausführen, um an Ort und Stelle zu bleiben . Andernfalls geht das empfindliche Gleichgewicht verloren und sie fallen von L . ab1.

L4 und ich5 sind in der Tat die stabilsten Orte, die durch einen komplexen Käfig konkurrierender Gravitationskomponenten von Erde und Sonne ausgeglichen werden. Es wird angenommen, dass diese beiden Regionen während der gesamten Entwicklung des Sonnensystems Gesteins- und Staubklumpen eingeschlossen haben, was sie zu einem sehr interessanten Ort für eine Weltraummission macht. Und die beiden Sonnensonden von STEREO rasen derzeit in Richtung L4 und ich5, um die tote Gravitationszone zu erkunden, ob sie wollen oder nicht.

Es ist eine bekannte Tatsache, dass andere Planeten im Sonnensystem diese Inseln der Gravitationsruhe besitzen, und es wurden Asteroiden beobachtet, die an stabilen Orten vor und hinter der Umlaufbahn von Jupiter sitzen, zum Beispiel (genannt “Trojaner” und “Griechen& #8221). Hat die Erde einen Asteroidenschwarm, der in ihrem L sitzt?4 und ich5 Punkte? Wissenschaftler glauben, dass dies eine Gewissheit ist. Jedoch, noch nie wurden Asteroiden beobachtet.

Obwohl Millionen von Kilometern breit, L4 und ich5 kann nur in der Morgen- und Abenddämmerung beobachtet werden. Jede Möglichkeit, einen großen Asteroiden zu entdecken, nimmt schnell ab, da er von der Sonne verdeckt wird. Die STEREO-Weltraumteleskope werden also in L . eintauchen4 und ich5 um aus erster Hand zu sehen, was auf Sie wartet.

Künstlerische Darstellung der getrennten Wege der STEREO-Sonden (NASA) Zu Beginn der STEREO-Mission diskutierten Wissenschaftler die Möglichkeit, die Raumsonde innerhalb der beiden Ruheinseln anzuhalten, um eine Vorwarnung vor ankommenden geladenen Teilchen aus koronalen Massenauswürfen während des Sonnenmaximums zu geben . Eine Verlangsamung des Raumschiffs hätte die Mission jedoch zu viel Treibstoff gekostet, daher wurde beschlossen, die Sonnenteleskope direkt passieren zu lassen. Es wird einige Monate dauern, bis die Reise durch das riesige Ödland des Sonnensystems abgeschlossen ist, aber es wird einen wertvollen Zweck erfüllen: STEREO ist zu einer provisorischen Asteroidenjagdmission der NASA geworden.

Obwohl STEREO nicht für diese Arbeit entwickelt wurde, hält die Mission bereits ein Team von freiwilligen erdnahen Asteroidenjägern bereit und ihre Optik ist mehr als in der Lage, nach großen Gesteinsklumpen zu suchen, die von der Erde aus unsichtbar sind.

Ganz neu ist die Nahuntersuchung von L4 und L5. Das macht es zu etwas, das wir fahren sollten,”, sagt Richard Harrison vom Rutherford Appleton Laboratory in Oxfordshire, Großbritannien und Mitglied des STEREO-Projekts. “Wäre es nicht spektakulär, wenn wir tatsächlich an einem Asteroiden vorbeifahren würden? Sah, wie es um die Kamera herum ins Blickfeld kam.” Jetzt Das wäre eine Riesenentdeckung.

Dies geschieht jedoch nicht nur aus akademischer Neugier. Es wird angenommen, dass der Mond der Erde nach einem riesigen kosmischen Einschlag mit einem kleinen Planetenkörper gebildet wurde. Das Problem tritt auf, wenn man versucht zu erklären, woher der beleidigende planetarische Körper zu weit hergekommen sein könnte und zu viel Energie gehabt haben könnte. Anstatt in die Seite der Erde einzuschlagen, hätte es unseren Planeten zerstört. Der Körper muss sich also viel näher an unserem Planeten gebildet haben.

Hat sich dieser Körper entweder in der L . entwickelt?4 und ich5 Punkte? Wenn es das tat, und dann irgendwie von der Gravitationsinsel geworfen wurde, vielleicht in Richtung Erde, was den katastrophalen Einschlag verursachte, der die Bildung des Mondes auslöste.

Es ist aufregend zu denken, dass STEREO einige bahnbrechende Entdeckungen machen könnte, die nichts mit der Sonne zu tun haben. Ich hoffe nur, dass sie nicht auf irgendwelche Felsbrocken stoßen, es könnte dort draußen ziemlich voll sein


Asteroiden in Langrangian Punkt 4 & 5 - Astronomie

Die Existenz von trojanischen Ansammlungen von Asteroiden, die mit der Erde und anderen Planeten außer Jupiter verbunden sind, ist ein Problem, das weder theoretisch noch durch Beobachtung vollständig gelöst wurde. In diesem Beitrag wird die Dynamik von Librationsbahnen im Erde-Sonne-System diskutiert, wobei sowohl numerische Integrationen als auch einfache theoretische Modelle verwendet werden, um Stabilitätsprobleme und Auswirkungen von Störungen zu skizzieren. Es wurde festgestellt, dass die größte potenzielle Störung der Stabilität dieser Umlaufbahnen auf die synodische Venus-Störung von 13:8 zurückzuführen ist, die mit den Librationsfrequenzen der meisten Erdtrojaner-Umlaufbahnen in Resonanz steht. Zu den Beobachtungsproblemen bei der Suche nach existierenden Asteroiden gehören die Entfernung, der Phasenwinkel und der weite Bereich der Himmelsabdeckung entsprechend den möglichen Umlaufbahnen. Die Implikationen der Existenz von erdtrojanischen Asteroiden für die Weltraumindustrialisierung auf der Grundlage nicht-terrestrischer Materialien werden diskutiert, mit der Schlussfolgerung, dass die kurzen Missionszeiten und die geringen erforderlichen Delta-V-Werte, um sie zu erreichen und zu bergen, sie zu einer potenziell wichtigen Ressource machen.


Astronomen identifizieren 12 Asteroiden, die wir leicht nach wertvollen Ressourcen abbauen könnten

Science-Fiction-Autoren und Zukunftsforscher grübeln seit Jahrzehnten über die Möglichkeit, Asteroiden abzubauen, aber letztes Jahr erklärte ein Unternehmen namens Planetary Resources seine Absicht, dies tatsächlich zu tun. Das brachte die Leute dazu, darüber nachzudenken, ob die Menschheit wirklich den Punkt erreicht hat, an dem der Asteroidenabbau Realität werden könnte. Eine Gruppe von Astronomen an der University of Strathclyde im Vereinigten Königreich hat mit einem nachdrücklichen „Ja“ geantwortet. Sie haben 12 erdnahe Asteroiden identifiziert, die mit der aktuellen Raketentechnologie leicht geborgen und abgebaut werden könnten.

Es wird angenommen, dass Asteroiden große Vorkommen an Industrie- und Edelmetallen enthalten könnten. Ein unauffälliger Asteroid von einem Kilometer Länge könnte mehr als zwei Milliarden Tonnen Eisen-Nickel-Erz enthalten, was dem Dreifachen des globalen Ertrags auf der Erde entspricht. Dann gibt es das wahrscheinliche Vorhandensein von Gold, Platin und anderen seltenen Substanzen. Planetary Resources behauptet, ein 30-Meter-Objekt mit der richtigen Zusammensetzung könnte 25 bis 50 Milliarden US-Dollar an Platin enthalten.

Diese Zahlen spornten das Team der University of Strathclyde unter der Leitung von Garcia Yarnoz an, die astronomischen Daten erdnaher Objekte zu untersuchen, um zu sehen, ob eines von ihnen tatsächlich gefangen werden könnte. Zu ihrer Überraschung fanden sie 12 kleine Asteroiden, die nahe genug an der Erde vorbeiziehen, um sie für Bergbauarbeiten in die Lagrange-Punkte L1 oder L2 einzusperren. Die Forscher nannten diese Asteroiden „Easy Retrievable Objects“ (EROs).

Lagrange-Punkte sind Regionen des Weltraums, in denen sich die Schwerkraft der Erde und eines anderen Himmelskörpers ausgleicht. Wenn Sie etwas in einen Lagrange-Punkt legen, bleibt es liegen. Das ist genau das, was Sie wollen, wenn Sie anfangen, in einen Asteroiden zu bohren. Die Lagrange-Punkte L1 und L2 sind dort, wo die Schwerkraft der Erde und der Sonne unentschieden sind. Sie sind etwa 1 Million Meilen von der Erde entfernt oder etwa viermal so weit vom Mond entfernt.

Die 12 Asteroiden-Kandidaten befinden sich in Umlaufbahnen, die sie in die Nähe der Lagrange-Punkte L1 oder L2 bringen, sodass sie nur einen kleinen Schub benötigen, um sie an die richtige Stelle zu bringen. Yarnoz und sein Team schätzen, dass eine Änderung der Geschwindigkeit dieser Objekte um weniger als 500 Meter pro Sekunde ausreichen würde – einige würden wesentlich weniger Aufwand erfordern. Ein ERO namens 2006 RH120 konnte gefangen werden, indem seine Geschwindigkeit nur um 58 Meter pro Sekunde geändert wurde. Dies könnte bereits 2026 abgeschlossen sein.

Eines der wichtigen Kriterien beim Filtern der Datenbank von 9.000 erdnahen Objekten auf die 12 abbaubaren Asteroiden war die Größe – wir haben einfach nicht die Technologie, um einen großen Asteroiden sicher in einen Lagrange-Punkt zu stoßen. Es wird in naher Zukunft keine Mega-Mining-Plattformen geben, die einen ein Kilometer langen Asteroiden überspannen. Die meisten der von der Studie identifizierten EROs liegen im Bereich von zwei bis 20 Metern, aber sie sind immer noch groß genug, um erhebliche Ressourcen zu enthalten.

Diese 12 Objekte sind wahrscheinlich ein kleiner Bruchteil der EROs, die in der Nähe der Erde herumschweben. Wir wissen, wo viele weitere der großen Weltraumfelsen sind, weil sie viel leichter zu sehen sind, aber es könnte eine Fülle von ressourcenreichen kleinen Asteroiden in der Nähe der Lagrange-Punkte geben, die reif für die Ernte sind.

Forschungspapier: arXiv:1304.5082 – “Easily Retrievable Objects in the NEO Population” (Paywall)


Lagrange-Punkte – In Wirklichkeit und Fiktion (Teil 1)

Lagrange-Punkte sind jedem bekannt, der sich für Astronomie oder Astrophysik interessiert. Aber selbst wenn Sie sich nicht für den wissenschaftlichen Teil von SF interessieren, sind Sie wahrscheinlich trotzdem auf sie in der Fiktion gestoßen – weil sie eine ziemlich gute Trope sind.

Lagrange-Punkte sind zu Ehren von Joseph-Louis Lagrange benannt, der in seiner inzwischen berühmten Arbeit (Essai sur le Problème des Trois Corps, 1772). Einfach ausgedrückt gibt es fünf spezielle Punkte, an denen ein Körper zwischen zwei größeren Massen in einem konstanten Muster kreisen kann. Dies liegt daran, dass in diesen speziellen Positionen die Anziehungskraft zweier großer Massen gleich der Zentripetalkraft ist, die für die Bewegung eines kleinen Objekts erforderlich ist.

Es muss erwähnt werden, dass nicht alle fünf L-Punkte die gleiche Stabilität aufweisen. Tatsächlich sind drei von ihnen ziemlich instabil, nämlich L1, L2 und L3, die alle entlang der Verbindungslinie der beiden großen Massen liegen. Für unsere Verwendungen spielt es jedoch keine große Rolle: Die NASA und andere Weltraumbehörden verwenden regelmäßig diejenigen auf der Umlaufbahn von Sonne und Erde. Zum Beispiel ermöglicht der Punkt L1 einen ununterbrochenen Blick auf die Sonne und daher ist der Solar- und Heliosphären-Observatoriumssatellit SOHO dort eingestellt. L2 ist ein weiterer ziemlich belebter Punkt. In den Worten der NASA ist es „ideal für die Astronomie, weil ein Raumfahrzeug nah genug ist, um ohne weiteres mit der Erde zu kommunizieren, Sonne, Erde und Mond für Sonnenenergie hinter dem Raumschiff halten kann und (bei entsprechender Abschirmung) eine klare Sicht auf den Weltraum bietet für unsere Teleskope.“ Es überrascht nicht, dass es die erste Heimat der WMAP-Raumsonde, jetzt von Planck, und zukünftig des James Webb-Weltraumteleskops war.

L3 ist für die Wissenschaft nutzlos – einfach weil es die ganze Zeit hinter der Sonne verborgen bleibt (mehr dazu bei der Diskussion von SF). L4 und L5 sind stattdessen stabile Punkte, was bedeutet, dass sie keine externe Energiequelle (dh Raketen) für Kurs- und Lagekorrekturen benötigen. Es überrascht nicht, dass sich dort im Sonnensystem viele Asteroiden befinden, wie die Trojaner auf der Jupiter-Sonne-Umlaufbahn.

Wie findet man Lagrange-Punkte? Die Verwendung eines Referenzrahmens, der sich mit dem System dreht, ist der einfachste Weg, dies zu tun. Wie unten gezeigt, sind die Kräfte am höchsten, wenn die Konturen am engsten beieinander liegen, und am schwächsten, wenn die Konturen weit auseinander liegen.

Eine gute Erklärung der Mathematik und Physik hinter den Lagrange-Punkten finden Sie hier. Ich empfehle auch, sich dieses Video von Artifexian anzusehen, falls Sie ein unterhaltsames und dennoch sehr genaues Video über sie und ihre möglichen gegenwärtigen und zukünftigen Verwendungen sehen möchten.

Schließlich haben die Raumfahrtagenturen bisher nur die Sonne-Erde-Umlaufbahn ausgenutzt, sich aber Gedanken zu den fünf L-Punkten im Erde-Mond-System gemacht, insbesondere zu den beiden stabilen Punkten L4 und L5 der Mondbahn. Diese Positionen wurden als mögliche Standorte für künstliche Weltraumkolonien untersucht. Und das führt uns dazu, die Verwendung von Lagrange-Punkten in der Fiktion zu diskutieren, das Thema meines nächsten Beitrags.


Antworten und Antworten

wenn Sachen hineindriften und wenn irgendwie die kinetische Energie abgebaut wird (unelastische Kollisionen mit anderen Sachen), wie kann sie dann herausdriften?

wenn es eindriftet und die kinetische Energie nicht abgebaut wird, würde das Objekt entweder sofort herausdriften oder irgendwie den Lagrange-Punkt "orbitieren" (aus Sicht dieses beschleunigten Bezugsrahmens, in dem Sie das d'Alembert-Prinzip anwenden, um das 2-Körper-Problem zu analysieren ), bis es seine kinetische Energie aufgebraucht hat oder etwas anderes kam, um es herauszustoßen.

sieht das richtig aus? weil ich sonst nicht verstehe, warum jemals etwas herausdriften, vielleicht KO geschlagen werden würde, aber welche Aktion würde dazu führen, dass es abdriftet?

Nur weil ein Objekt in der Nähe der Erde vorbeikommt, heißt das nicht, dass es von der Erde erfasst wird. Seine Geschwindigkeit muss unter der Fluchtgeschwindigkeit liegen. In ähnlicher Weise bedeutet dies nicht, dass ein Objekt in der Nähe des Punkts Erde-Mond L4 oder L5 passiert, dass es von diesem Punkt erfasst wird. Die Anziehungskraft ist ziemlich schwach.

Der Sonnenstrahlungsdruck entfernt schnell jeglichen Staub, der vom Punkt L4 oder L5 erfasst wird. Die Wahrscheinlichkeit, dass etwas, das größer als Staub ist, in der Nähe des L4- oder L5-Punkts passiert und eine relativ geringe relative Geschwindigkeit hat, um ein Einfangen zu ermöglichen, ist gering.

Schauen Sie sich das Wiki-Beispiel an und untersuchen Sie die roten und blauen Pfeile, die die auf die Punkte wirkenden Kräfte zeigen. Die blauen Pfeile sind Kräfte, die Objekte ziehen aus der L-Punkte. Die blauen Pfeile sind Kräfte, die Objekte in die L-Punkte ziehen.

Die L-Punkte sind einfach Bereiche, in denen sich entgegengesetzte Kräfte aufheben.

Tatsächlich sind die L-Punkte keine Gravitationsbrunnen überhaupt, sie sind die Gipfel der Hügel! Sie sind nur so lange stabil, wie sie nichts aus diesem Bereich schubst.

Du hast recht. Der Text erklärt es besser. Die Höhenlinien sind nicht Steigungen (d.h. dass sich Objekte präpendikulär kreuzen) - sie sind Wege (d.h. dass Objekte werden Folgen). Wenn Sie ein Objekt auf einer beliebigen Linie im Diagramm platzieren, zeichnet das Objekt diese Linie nach.

Siehe Diagramm (bitte! Ich bestehe darauf! Ich habe eine Stunde gebraucht, um das in Illustrator von Grund auf neu zu machen)

Sie können sehen, dass der Mond einer Linie um die Erde folgt. Objekte, die sich in der Nähe der Erde befinden, folgen tatsächlich einem Pfad, der sich in der Nähe der Erde und dann in weiter Entfernung erstreckt (es gibt tatsächlich Asteroiden, die dies tun). Objekte bei L4 und L5 zeichnen sehr kleine Linien um die L-Punkte.

Anhänge

Siehe Diagramm (bitte! Ich bestehe darauf! Ich habe eine Stunde gebraucht, um das in Illustrator von Grund auf neu zu machen)

Sie können sehen, dass der Mond einer Linie um die Erde folgt. Objekte, die sich in der Nähe der Erde befinden, folgen tatsächlich einem Pfad, der sich in der Nähe der Erde und dann in weiter Entfernung erstreckt (es gibt tatsächlich Asteroiden, die dies tun). Objekte bei L4 und L5 zeichnen sehr kleine Linien um die L-Punkte.

Sehr schön. Können Sie das in ein Äquipotentialdiagramm mit rotierendem Rahmen umwandeln?

Es ist schade, dass der Artikel den Inhalt des Bildes beschreibt, auf das Bild verweist oder überhaupt etwas mit dem Bild zu tun hat. Andererseits ist es ein Wikipedia-Artikel. Sie bekommen, wofür Sie bezahlen.

danke, dass du eine Stunde mit einer Frage verschwendet hast, die ich gepostet habe.

Von http://www.nineplanets.org/asteroids.html" [Broken]:

"Trojaner: befinden sich in der Nähe von Jupiters Lagrange-Punkten (60 Grad vor und hinter Jupiter in seiner Umlaufbahn). Inzwischen sind mehrere hundert solcher Asteroiden bekannt, es wird geschätzt, dass es insgesamt tausend oder mehr geben könnte. Seltsamerweise gibt es im führenden Lagrange-Punkt (L4) viel mehr als im Schlusspunkt (L5). (Es kann auch einige kleine Asteroiden in den Lagrange-Punkten von Venus und Erde geben (siehe Zweiter Mond der Erde), die manchmal auch als Trojaner 5261 bekannt sind. Eureka ist ein "Mars-Trojaner".)"

Die Punkte Erde/Mond L4 und L5 sind überhaupt nicht sehr stabil. Selbst wenn ein Objekt ohne Geschwindigkeit relativ zum Punkt direkt auf dem Punkt platziert wird, verliert es schnell seine Perfektion und wird schließlich aus dem Erde-Mond-System herausgeschleudert oder mit der Erde oder dem Mond kollidiert.

Die solare Gravitationsgezeitenkraft ist der Grund für die Instabilität. Die Größe des Erde-Mond-Systems ist groß im Vergleich zur Entfernung des Erde-Mond-Systems von der Sonne. Seine Größe beträgt etwa 0,5% der Sonnenentfernung der Erde. Dies erzeugt einen signifikanten Gravitationsgradienten über das Erde-Mond-System durch die Sonne.

Wenn das Erde/Mond-System viel weiter von der Sonne entfernt kreiste, dann wären die Punkte Erde/Mond L4 und L5 stabil.

Ich habe simuliert, und das Beste, was ich tun konnte, indem ich ein Objekt direkt auf die Punkte L4 oder L5 platzierte, war, dass es ungefähr 20 Jahre hält. In einem der Punkte (ich glaube L5) verlässt das Objekt nach nur wenigen Umlaufbahnen. Der andere Punkt (ich glaube L4) macht es besser, kann das Objekt aber meist nicht länger als ca. 2 Jahre festhalten (

24 Mondumlaufbahnen), obwohl mein Rekord ist

Da eine solche Simulation zeitlich umkehrbar ist, sollte dies implizieren, dass der Punkt Erde/Mond L5 unter den richtigen Umständen vorübergehend Objekte erfassen kann.

Es sollte eine Formel geben, die die Stabilität von L4 und L5 mit der Hill Sphere in Beziehung setzt. Zum Beispiel ist der Mond etwa 1/3 der Entfernung zur Hügelkugel der Erde. Bei (1/3)*HS sind die L4- und L5-Punkte nicht stabil. Irgendwann < 1/3 werden sie stabil. Eine Reihe von Simulationen könnte die Beziehung wahrscheinlich aufdecken.


Asteroiden in Langrangian Punkt 4 & 5 - Astronomie


Der Asteroid Eros.
Foto von der Raumsonde NEAR Shoemaker.
Quelle: NASA/JPL/JHUAPL

Ein Asteroid ist ein Stück Gestein und Metall im Weltraum, das sich in einer Umlaufbahn um die Sonne befindet. Asteroiden variieren in der Größe von nur wenigen Fuß bis zu Hunderten von Meilen im Durchmesser.

Die meisten Asteroiden sind nicht rund, sondern klumpig und haben die Form einer Kartoffel. Während sie die Sonne umkreisen, taumeln und drehen sie sich.

  • Kohlenstoff - Kohlenstoff-Asteroiden werden auch kohlenstoffhaltige Asteroiden genannt. Sie bestehen hauptsächlich aus Gesteinen, die reich an dem Element Kohlenstoff sind. Sie haben eine sehr dunkle Farbe. Etwa 75% aller Asteroiden sind vom Kohlenstoff-Typ.
  • Steinig - Steinige Asteroiden werden auch als silikatische Asteroiden bezeichnet. Sie bestehen hauptsächlich aus Rock und etwas Metal.
  • Metallisch - Metallische Asteroiden bestehen hauptsächlich aus Metallen, hauptsächlich Eisen und Nickel. Sie haben oft kleine Mengen Stein eingemischt.

Die meisten Asteroiden umkreisen die Sonne in einem Ring, der als Asteroidengürtel bezeichnet wird. Der Asteroidengürtel liegt zwischen den Planeten Mars und Jupiter. Sie können es sich als einen Gürtel zwischen den Gesteinsplaneten und den Gasplaneten vorstellen. Es gibt Millionen und Abermillionen von Asteroiden im Asteroidengürtel.

  • Ceres - Ceres ist mit Abstand der größte Asteroid. Er ist so groß, dass er als Zwergplanet kategorisiert wird. Ceres hat einen Durchmesser von 597 Meilen und enthält etwa ein Drittel der Gesamtmasse des Asteroidengürtels. Es ist nach der römischen Göttin der Ernte benannt.
  • Vesta - Vesta hat einen Durchmesser von 329 Meilen und gilt als Kleinplanet. Vesta ist massiver als Pallas, aber etwas kleiner. Von der Erde aus gesehen ist er der hellste Asteroid und wurde nach der römischen Göttin des Hauses benannt.
  • Pallas - Pallas war der zweite Asteroid, der nach Ceres entdeckt wurde. Es ist der größte Körper im Sonnensystem, der nicht rund ist. Es ist nach der griechischen Göttin Pallas Athena benannt.
  • Hygiea - Hygiea ist der größte der Kohlenstoff-Asteroiden. Es ist nach der griechischen Göttin der Gesundheit benannt. Es ist ungefähr 220 Meilen breit und 310 Meilen lang.


Mehrere Asteroiden im Größenvergleich, einschließlich
Ceres (der größte Asteroid) und Vesta
Quelle: NASA, ESA, STScI

Es gibt andere Gruppen von Asteroiden außerhalb des Asteroidengürtels. Eine wichtige Gruppe sind die Trojanischen Asteroiden. Trojanische Asteroiden teilen sich eine Umlaufbahn mit einem Planeten oder einem Mond. Sie kollidieren jedoch nicht mit dem Planeten. Die meisten trojanischen Asteroiden umkreisen mit Jupiter die Sonne. Einige Wissenschaftler glauben, dass es so viele trojanische Asteroiden geben könnte, wie es Asteroiden im Gürtel gibt.

Könnte ein Asteroid die Erde treffen?

Ja, ein Asteroid konnte nicht nur die Erde treffen, sondern viele Asteroiden haben die Erde bereits getroffen. Diese Asteroiden werden als erdnahe Asteroiden bezeichnet und haben Umlaufbahnen, die dazu führen, dass sie nahe an der Erde vorbeifliegen. Es wird geschätzt, dass etwa einmal im Jahr ein Asteroid mit einem Durchmesser von mehr als 10 Fuß auf die Erde trifft. Diese Asteroiden explodieren normalerweise, wenn sie auf die Erdatmosphäre treffen und verursachen wenig Schaden auf der Erdoberfläche.


Asteroiden aus dem Kuipergürtel

Von: Robert Naeye 6. Februar 2006 0

Erhalten Sie Artikel wie diesen in Ihren Posteingang

Die Künstlerin Lynette Cook zeigt den trojanischen Asteroiden 617 Patroklos und seinen Begleiter, der vorläufig Menoetius genannt wurde. Die beiden Körper sind 122 bzw. 112 Kilometer breit und umkreisen sich alle 4,3 Tage. Sie sind durch etwa 680 km getrennt. Klicken Sie auf das Bild, um eine größere Version anzuzeigen.

Mit freundlicher Genehmigung von Lynette Cook / W. M. Keck-Observatorium.

Trojanische Asteroiden umkreisen die Sonne auf der Umlaufbahn des Jupiter etwa 60 Grad vor und hinter dem Riesenplaneten selbst. Diese kleinen Körper bewohnen die Lagrange-Punkte L 4 und L 5 des Jupiter, Zonen der Stabilität, in denen ein kleiner Körper seine Position in Bezug auf die beiden größeren Körper beibehalten kann. Aber woher kamen diese Trojaner?

Spektralbeobachtungen haben deutliche Ähnlichkeiten zwischen den Trojanern (die in Homers Epos nach griechischen und trojanischen Helden benannt sind) gezeigt Die Ilias) und die fernen Welten des Kuipergürtels. In der dieswöchigen Ausgabe von Natur, ein französisches und amerikanisches Team unter der Leitung von Franck Marchis (University of California, Berkeley) liefert neue Beobachtungsunterstützung dafür, dass die Trojaner tatsächlich aus dem Kuipergürtel stammen und später in ihre Jupiter-führenden und -nachlaufenden Umlaufbahnen eingefangen wurden.

Mit dem 10-Meter-Keck-II-Teleskop auf Hawaii beobachteten Marchis und 17 Kollegen in fünf Nächten zwischen November 2004 und Juli 2005 den einzigen bekannten binären Trojaner, 617 Patroclus atmosphärische Turbulenzen lösten sie die Körper auf und bestimmten ihre Umlaufbahnen. Dies wiederum ermöglichte es der Gruppe, die ersten direkten Dichteberechnungen für trojanische Asteroiden durchzuführen.

Am 28. Mai 2005 nahm das Keck-II-Teleskop dieses Bild von 617 Patroclus auf, dem einzigen bekannten binären Trojaner-Asteroiden. Eine adaptive Optik mit einem Laserleitstern ermöglichte es dem Teleskop, die beiden Körper aufzulösen, die nur knapp 150 Millibogensekunden voneinander entfernt sind. Der Doppelstern könnte das Wrack eines einzelnen Kometen sein, der vor Milliarden von Jahren während einer engen Begegnung mit Jupiter in zwei Teile gerissen wurde.

Mit freundlicher Genehmigung von Franck Marchis / W. M. Keck-Observatorium / Natur und andere.

Die trojanischen Asteroiden liegen etwa 60 Grad vor und hinter Jupiter in seiner Umlaufbahn.

Mit freundlicher Genehmigung von IMCCE / University of California, Berkeley.

313 ist tatsächlich größer als Pluto. Beim Vergleich der Helligkeit und des Reflexionsvermögens von UB 313 messen Bertoldi und seine Kollegen einen Durchmesser von etwa 3.000 km, was 700 km größer ist als der von Pluto. Diese Ergebnisse stimmen mit früheren Beobachtungen des Spitzer-Weltraumteleskops dieses sogenannten "zehnten Planeten" überein, die vor vier Monaten bekannt gegeben wurden. "Da UB 313 deutlich größer ist als Pluto", sagt Bertoldi, "wird es jetzt immer schwieriger, Pluto einen Planeten zu nennen, wenn nicht auch UB 313 diesen Status erhält."


Asteroiden in Langrangian Punkt 4 & 5 - Astronomie

Viele Asteroiden wurden um die dreieckigen Lagrange-Punkte (L4 und L5) des Jupiter herum beobachtet, aber keiner um den Saturn, wo sie schwer zu beobachten sind. Daher würde eine Untersuchung ihrer Umlaufbahnstabilität zukünftige Suchen fokussieren oder die letzten Phasen der Entstehung des Sonnensystems einschränken. Ich habe die Umlaufbahnen um die Punkte L4 und L5 von Jupiter (Trojaner) und Saturn ('Bruins') numerisch integriert: 40 Trojaner und 360 Bruins, alle mit einer Neigung von weniger als 12 Grad. Vier Bruins blieben stabil, bis die Integration bei 412 Myrs gestoppt wurde. Die Eigenschaften dieser stabilen Umlaufbahnen waren: (1) richtige Exzentrizitäten von weniger als 0,028 (2) Librationen in wahrer Länge um L4 und L5 von mehr als 80 Grad (3) Perihellängen, die relativ zu einem Librationszentrum 45 Grad von Saturns Länge von libierten Perihel, so dass die Perihelie nie nahe war, wenn die erzwungene Exzentrizität nahe 0,08 lag (4) Perihellängen, die nie nahe an Jupiters Aphellänge waren, wenn ihre Exzentrizitäten nahe am Maximum waren und (5) maximale Exzentrizitäten, die nie gleichzeitig auftreten occur als die maximale Exzentrizität des Jupiter. Diese Eigenschaften einer stabilen Bruinbahn reduzieren die Störungen durch Jupiter und Saturn. Bahnen mit Librationen in wahrer Länge von weniger als 80 Grad waren instabil, wobei die Zeit bis zur Instabilität mit dem Librationswinkel korrelierte. Während Bruins mit kleinem Librationswinkel instabil wurden, wurde keine instabile Region um die dreieckigen Lagrange-Punkte des Jupiter gefunden, und stabile Trojaner können Längengrade des Perihels haben, die in Bezug auf Jupiters entweder zirkulieren oder libieren, mit richtigen Exzentrizitäten von bis zu einer Größenordnung größer als die für die Bruins. Ein Hauptgrund dafür, dass Bruins in der Nähe von L4 und L5 instabil werden, ist das Vorhandensein von drei Bewegungstrennungen, die teilweise durch die Große Ungleichung (GI) zwischen Jupiter und Saturn verursacht werden. Die GI-Separatrien treiben die Exzentrizität der Bruins auf kleinen Kaulquappenbahnen an, haben aber auf großen Kaulquappenbahnen viel weniger Einfluss (wie die vier langlebigen Bruins).


Erde-Mond-Lagrange-Punkte

L4 und ich5

  • mögliche Kordylewski-Wolken
  • zukünftiger Standort von TDRS-artigen Kommunikationssatelliten zur Unterstützung von L2 Satellit

Frühere Sonden

    war das erste Raumfahrzeug, das eine niederenergetische Flugbahn demonstrierte und an L4 und L5 vorbeiflog, um eine Mondumlaufbahn mit sehr geringen Treibstoffkosten im Vergleich zu üblichen Orbitaltechniken zu erreichen. Hiten fand keine eindeutige Zunahme der Staubdichte an den Lagrange-Punkten. [4]

Vorgeschlagene Objekte


Schau das Video: What Are Lagrange Points? (Februar 2023).