2002 AA29 un co-orbitale e Quasi-Satellite della Terra. by Andreotti Roberto - INSA.

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Aggiornato il 23/03/2020

2002 AA29

Classificazione:
2002 AA29 è un piccolissimo asteroide Near-Earth di tipo Aten, un Quasi-satellite co-orbitale della Terra.

Scoperta:
L'asteroide è stato scoperto il 9 gennaio 2002 dalla sorveglianza automatica del cielo LINEAR (Lincoln Near Earth Asteroid Research) .

Dati fisici:
Relativamente poco si sa circa 2002 AA29 .
È molto piccolo con una dimensione di circa da 50 a 110 metri, motivo per cui appare solo come un piccolo punto dalla Terra anche con grandi telescopi e può essere osservato solo con telecamere CCD altamente sensibili . Al momento dell'approccio più vicino l'8 gennaio 2003, aveva solo una luminosità apparente di circa +20,4 mag.
Utilizzando le misurazioni dell'eco radar con il radiotelescopio Arecibo , è stato possibile determinare il periodo di rotazione del 2002 AA29 , questo ha dato 33 minuti come limite superiore della sua durata di rotazione, quindi l'asteroide sta probabilmente ruotando ancora più velocemente. Questa rapida rotazione, unita al diametro ridotto e quindi alla massa ridotta, consente alcune conclusioni interessanti:
A - L'asteroide ruota così velocemente che la forza centrifuga sulla sua superficie è maggiore della sua forza gravitazionale. È quindi sottoposto a stress di trazione e pertanto non può consistere in un cumulo di macerie vagamente collegate o di diversi frammenti in orbita, come si sospetta per altri asteroidi o è stato anche dimostrato, ad esempio, con l'asteroide (69230) Hermes, o i più recenti visitati da sonte come Ryugu, Itokawa e Bennu .
Invece, il corpo deve essere costituito da un unico masso relativamente solido o da parti leggermente incrostate. Tuttavia, la sua resistenza alla trazione è probabilmente molto inferiore a quella delle rocce terrene e anche l'asteroide può essere abbastanza poroso.
B - 2002 AA29 non avrebbe mai potuto essere costituito da singoli pezzi più piccoli, poiché questi si sarebbero precedentemente dispersi a causa della rapida rotazione. Deve quindi essere un frammento rotto che è stato creato quando due corpi celesti si sono scontrati.

Composizione:
Finora non si sa nulla di concreto sulla composizione di 2002 AA29 . A causa della vicinanza del sole, tuttavia, non può consistere in sostanze volatili come il ghiaccio d'acqua , poiché si scioglierebbero , evaporerebbero o sublimerebbero , e che possono essere chiaramente viste sulla coda delle comete . Come la maggior parte degli asteroidi, presumibilmente avrà una superficie scura contenente carbonio o leggermente più chiara se composto da silicati, nel primo caso l'albedo sarebbe di circa 0,05, in quest'ultimo leggermente più alto da 0,15 a 0,25. A causa di questa incertezza, le informazioni per il suo diametro hanno un intervallo relativamente ampio.
Un'ulteriore incertezza deriva dal fatto che le misurazioni dell'eco radar con il radiotelescopio Arecibo sono state in grado di raccogliere solo un'eco radar inaspettatamente debole, vale a dire 2002 AA29 è persino più piccola del previsto o le onde radio sono solo debolmente riflesse.

Parametri orbitali:
Esso orbita attorno al sole su un'orbita molto simile a quella terrestre, quasi un'orbita circolare.
Corre per la maggior parte all'interno dell'orbita terrestre e la attraversa nel punto più distante, all'afelio dell'asteroide.
A causa di questa orbita, è classificato come un tipo Aten in base all'omonimo asteroide Atene .
La caratteristica speciale è che il suo periodo orbitale medio attorno al sole corrisponde esattamente a un anno siderale . Ciò significa che interagisce con la Terra perché tale orbita è stabile solo in determinate condizioni. Finora sono noti solo pochi asteroidi che interagiscono con la Terra in risonanza in orbita 1:1 .

Gli scienziati del Jet Propulsion Laboratory (JPL), dell'Università di Athabasca ( Canada ), della Queen's University di Kingston (Ontario, Canada) , della York University di Toronto e dell'osservatorio Tuorla dell'Università di Turku in Finlandia hanno presentato poco dopo la scoperta di LINEAR , l'orbita insolita di 2002 AA29 , che è stata confermata da esami di follow-up con il telescopio Canada-Francia-Hawaii :
1 - Gran parte della sua orbita si trova all'interno dell'orbita terrestre , a differenza della maggior parte delle orbite di asteroidi nella cosiddetta fascia di asteroidi tra Marte e Giove.
Gli asteroidi vengono deviati nel sistema solare interno dai disturbi orbitali dei grandi pianeti gassosi, principalmente da Giove, e dall'effetto Jarkowski (cambiamento dell'orbita dovuto alla radiazione asimmetrica e alla radiazione della radiazione infrarossa ) , dove le loro orbite possono essere ulteriormente influenzate dal volo ravvicinato dei pianeti interni.
Secondo questo meccanismo, 2002 AA29 probabilmente entrò anche nella sfera di influenza della terra dal sistema solare esterno.
Tuttavia, si ipotizza anche che l'asteroide abbia avuto origine vicino all'orbita terrestre ed è sempre stato su un'orbita vicina alla Terra. In questo caso, una possibilità sarebbe che potrebbe essere un frammento distrutto della collisione di un asteroide medio con la Terra o la Luna .
2 - Il suo periodo orbitale medio è di un anno siderale . Dopo essere stato deviato nel sistema solare interno - o creato su un percorso vicino all'orbita terrestre - l'asteroide deve essere arrivato in una posizione vicina alla Terra. Su questa orbita fu ripetutamente influenzato dalla Terra in modo tale che il suo periodo orbitale si adattasse al periodo orbitale della Terra intorno al sole e nella sua orbita attuale, è sempre sincronizzato con essa.
3 - L'orbita dell'asteroide è quasi circolare con 0,012 ha un'eccentricità persino inferiore rispetto all'orbita terrestre a 0,0167. Gli altri asteroidi vicini alla Terra hanno un'eccentricità significativamente più elevata di 0,29 in media. Tutti gli altri asteroidi con una risonanza 1:1 con la Terra conosciuti prima del 2002 hanno anche orbite fortemente ellittiche: l'eccentricità di (3753) Cruithne è, ad esempio, 0,515. L'orbita di 2002 AA29 era unica al momento della scoperta, motivo per cui l'asteroide viene spesso definito come il primo vero compagno co-orbitale sulla terra, poiché le orbite degli altri asteroidi scoperti in precedenza non sono molto simili all'orbita terrestre. L'eccentricità orbitale molto bassa del 2002 AA29 è anche un'indicazione che deve essere sempre stato in un'orbita vicina alla Terra, o che l'effetto di Jarkowski lo ha messo in una spirale relativamente forte nel sistema solare interno per miliardi di anni, poiché gli asteroidi deviati dai pianeti generalmente hanno orbite con grande eccentricità.
4 - L'inclinazione dell'orbita ristetto all'eclittica (piano orbitale della terra) di 2002 AA29 è moderata con un valore di 10,7° . Quindi la sua orbita è leggermente inclinata rispetto a quella della terra, altrimenti le due orbite si troverebbero direttamente una sopra l'altra.

Orbita a ferro di cavallo:
Se si osserva l'orbita di 2002 AA29, è quasi congruente con l'orbita terrestre, dal sistema di riferimento che si muove con il movimento della Terra , descrive un arco di quasi 360° lungo l'orbita terrestre per oltre 95 anni, che tornerà indietro tra altri 95 anni , La forma dell'arco ricorda un ferro di cavallo , da cui il nome orbita a ferro di cavallo per la sua orbita vista dal sistema di riferimento che si muove con la terra. Quando si muove lungo l'orbita terrestre, si avvolge attorno ad essa, impiegando un anno per girare la spirale.

Questo movimento a spirale nel quadro di riferimento che si muove con la terra è dovuto alle sue diverse eccentricità e inclinazione dell'orbita, la differenza nell'inclinazione dell'orbita è responsabile della verticale e quella dell'eccentricità per la parte orizzontale del movimento a spirale proiettato. Se si avvicina alla Terra dalla parte anteriore, cioè nella direzione dell'orbita terrestre, verrà spostato in un'orbita leggermente più veloce leggermente più vicino al sole a causa della sua attrazione gravitazionale. Adesso si affretta davanti alla Terra sulla sua orbita fino a quando dopo 95 anni l'ha quasi lambita e poi si avvicinerà da dietro. Dopo, di nuovo sotto l'influenza della gravità, viene quindi sollevato in un'orbita più lenta un po 'più lontano dal sole, e di conseguenza, non può più tenere il passo con la velocità della terra fino a quando non lo raggiunge di nuovo dopo 95 anni.
La Terra e 2002 AA29 quindi si alternano sempre, ma non si avvicinano mai troppo.

L'8 gennaio 2003, l'asteroide si avvicinò alla Terra dalla parte anteriore a 5,9 milioni di chilometri, che sarà il suo approccio più vicino per quasi un secolo. Da allora le corre davanti fino a quando non la raggiungerà da dietro. Tuttavia, a causa della sottile interazione con la Terra, non c'e da temere che questo asteroide, come altri incrociatori orbitali terrestri , possa scontrarsi con la Terra.
I calcoli mostrano che non si avvicinerà mai più di 4,5 milioni di chilometri alla Terra nei prossimi millenni, che è circa dodici volte la distanza Terra-Luna.

Orbita quasi-satellitare:
Tuttavia, a causa della sua inclinazione di 10,7° rispetto all'eclittica, 2002 AA29 può essere catturato in uno stato quasi-satellitare.

Sarà quindi catturato vicino alla Terra per un po', cosa che succederà tra circa 600 anni, nel 2589. Sarà quindi all'interno del piccolo spazio nell'orbita terrestre che non ha raggiunto nella sua precedente orbita a ferro di cavallo e non si sposterà oltre 0,2 unità astronomiche (30 milioni di chilometri) dalla Terra. Diventerà quasi come una seconda luna, girando lentamente intorno alla terra, tuttavia, ci vorrà un anno per una rivoluzione.
Infine dopo 45 anni, finalmente tornerà all'orbita a ferro di cavallo per rimanere vicino alla Terra per circa 3750 anni e di nuovo verso l'anno 6400 circa, sarà catturato per altri 45 anni.
In queste fasi, durante le quali si trova al di fuori della sua orbita a ferro di cavallo, oscilla avanti e indietro entro 15 anni nella stretta area lungo l'orbita terrestre in cui è intrappolato. Poiché non è saldamente attaccato alla Terra come la Luna, ma è principalmente sotto l'influenza della gravità del Sole, questi corpi sono chiamati Quasi-satelliti .
I calcoli dell'orbita mostrano che nel 2002 AA29 era già in questa orbita quasi-satellitare all'incirca dal 520 d.C. per 45 anni, ma a causa delle sue dimensioni ridotte era troppo debole e quindi non visibile.

( Grafico dell'orbita dal 2589 per altri 45 anni in avanti e dal 520 al 565 d.C. ).
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A cura di Andreotti Roberto.