Эволюция орбиты астероида Апофис Обрубов Ю.В., Влайков Н.Д.

Эволюция орбиты астероида Апофис
Обрубов Ю.В., Влайков Н.Д.
В качестве объекта исследования нами был выбран астероид 99942
Апофис, который представляет потенциальную опасность для Земли, так как
вероятность его столкновения с ней чрезвычайно высока. По современным
элементам орбиты Апофис относится к группе Атона, но исследование его
эволюции на 200 лет вперед [3] показывают возможность его перехода в
группу Аполлона. Кроме того, это исследование показало сильную
неустойчивость полученного решения из-за частых и тесных сближений
Апофиса с Землей. Исследование эволюции Апофиса на 20 000 лет было
предпринято в работе [1], однако в ней решалась задача о поиске болидов,
возможно связанных с Апофисом. Для этой цели были вычислены
теоретические радианты Апофиса и определены даты возможных болидных
явлений. В результате найдены 4 болида с близкими наблюдаемыми
радиантами, скоростями и датами.
В таблице 1 приведены наиболее точные элементы орбиты Апофиса на
момент времени 18 апреля 2013 г. (Юлианская дата 2456400,5) приведенные к
гелиоцентрической эклиптике 2000,0 по данным Jet Propulsion Laboratory США
[2].
Таблица 1
Элементы орбиты Апофиса
Элемент
Значение
Погрешность
0,9222821825730401
9,216 ∙10-10
a
0,1910733663680899
4,4923∙10-9
e
0,7460586212075
3,7765∙10-9
q
1,09850574393858
1,0977∙10-10
Q
3,331279993554707
3,9308∙10-7
i
204,4574257716551
1,9097∙10-5
Ω
126,3949150252086
1,8674∙10-5
ω
330,88523407968637
3,7771∙10-5
π = Ω+ω
323,5148011108104
4,8491∙10-7
P
В Таблице 1 даны: большая полуось – a в а.е., эксцентриситет - е,
перигелийное расстояние – q в а.е., афелийное расстояние – Q в а.е., наклон - i,
долгота восходящего узла - Ω, аргумент перигелия – ω, долгота перигелия π =
Ω+ω и средняя аномалия М в градусах, а период Р – в сутках.
Для исследования эволюции орбиты Апофиса на интервале времени
28 тысяч лет мы использовали два метода: неявный одношаговый
высокоточный метод Эверхарта [5] и метод Альфана-Горячева для вычисления
вековых возмущений [4]. Учитывались возмущения от всех больших планет от
Меркурия до Нептуна.
На рисунках 1-5 представлены результаты проведенных вычислений.
Рис. 1 Изменение наклона орбиты
Рис. 2 Изменение аргумента перигелия
Рис. 4 Изменение большой полуоси
Рис. 5 Изменение эксцентриситета
На исследованном интервале времени Апофис испытал 30 сближений с
Землей и 35 сближений с Венерой на расстояния меньшие 0,01 а.е.. Результаты
показывают также качественное соответствие результатов вычислений по двум
методам. Наибольшие расхождения наблюдаются при частых и тесных
сближениях астероида с Землей и Венерой.
Список литературы
1. Бабаджанов П.Б., Кохирова Г.И., Обрубов Ю.В. Астероид Апофис и
связанные с ним болиды // Доклады Академии наук Республики Таджикистан. –
2012. Т. – 55, №. 7. – С. 555-560
2. Горячев Н.Н. Способ Halphen'a для вычисления вековых возмущений планет
и применение его к Церере. Томск. Изд-во «Красное Знамя». 1937, 148 с.
3. Заусаев А.Ф., Абрамов В.В., Денисов С.С. Каталог орбитальной эволюции
астероидов, сближающихся с Землей 1800 по 20204 гг. М. Машиностроение-1,
2007, 608 с.
4. ATE orbital elements // http://neo.jpl.nasa.gov/cgi-bin/neo_elem (дата обращения
13.09.2013)
5. Everhart E. Implicit single-sequence method for integrating orbits // Celestial
mechanics, 1974, vol. 10, p.35-55
6. Everhart E. //Dynamics of comets: their origin and Evolution. 1985. P. 185-204
7. Shoemaker E.M., Williams J.G., Hellin E.F., Wolfe R.F. / Orbital classes, collision
rates with Earth, and origin // in Asteroids, T.Gehrels (ed.), Univ. of Arizona Press,
1979, p. 253-282