Везде

ОФНАстрономический вестник. Исследования солнечной системы Solar System Research

  • ISSN (Print) 0320-930X
  • ISSN (Online) 0320-930X

Влияние деформаций фигуры астероида при сближении с Землей на возмущения во вращательном состоянии и величину эффекта Ярковского

Вы можете
Код статьи
S0320930XS0320930X25030042-1
DOI
10.7868/S0320930X25030042
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Мельников А.В.
  • Аффилиация:
    Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН
    Институт прикладной астрономии РАН
Лобанова К.С.
  • Аффилиация:
    Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН
    Санкт-Петербургский государственный университет
Том/ Выпуск
Том 59 / Номер выпуска 3
Страницы
228-238
Аннотация
Посредством численных экспериментов проведен анализ влияния изменения фигуры астероида на величины возмущений, имеющих место в его вращательном движении при тесном сближении с Землей. Рассмотрено влияние возмущений во вращении астероида (изменения периода и ориентации оси вращения) на орбитальную динамику посредством изменения величины эффекта Ярковского. Установлено, что при приливной деформации фигуры астероида в ходе сближения с Землей, сопровождающейся изменением моментов инерции, величины возмущений во вращении существенно выше, чем в случае неизменной фигуры. Показано, что изменение на 10%–25% инерционных параметров астероида (99942) Апофис при сближении с Землей в 2029 г. приводит к увеличению в 2–4 раза размеров областей, в которых могут измениться период вращения и величина угла, характеризующего наклон оси вращения к плоскости орбиты. Возмущения во вращении астероида приводят к изменению параметра A, характеризующего эффект Ярковского. Размеры области изменения A при наличии деформаций фигуры астероида также значительно увеличиваются по сравнению со случаем неизменной фигуры.
Ключевые слова
астероиды сближающиеся с Землей вращательная динамика эффект Ярковского приливная деформация фигуры астероида (99942) Апофис
Дата публикации
06.12.2024
Год выхода
2024
Всего подписок
0
Всего просмотров
5

Библиография

  1. 1. Лобанова К.С., Мельников А.В. Возмущения во вращательной динамике астероида (99942) Апофис при его сближении с Землей в 2029 году // Астрон. вестн. 2024. Т. 58. № 2. С. 210–221. https://doi.org/10.31857/S0320930X24020064
  2. 2. Lobanova K.S., Melnikov А.V. Disturbances in the rotational dynamics of asteroid (99942) Apophis at its approach to the Earth in 2029 // Sol. Syst. Res. 2024. V. 58. № 2. P. 208–219. https://doi.org/10.1134/S0038094623700107
  3. 3. Лобанова К.С., Мельников А.В. Об оценке возмущений во вращательной динамике малых астероидов при сближении с Землей // Астрон. вестн. 2025. Т. 59. № 1. С. 57–72. http://doi.org/10.31857/S0320930X25010058
  4. 4. Lobanova K.S., Melnikov А.V. On the Assessment of Disturbances in the Rotational Dynamics of Small Asteroids During Their Approach to the Earth // Sol. Syst. Res.. 2025. V. 59. id. 11
  5. 5. https:/doi.org/10.1134/S0038094624601348
  6. 6. Мартюшева А.А., Мельников А.В. О влиянии сближений с планетами на величину эффекта Ярковского в динамике астероидов // Астрон. вестн. 2023. Т. 57. № 5. С. 1–9. https://doi.org/10.31857/S0320930X23050055
  7. 7. Martyusheva A.A., Melnikov A.V. Influence of planetary encounters on the magnitude of the Yarkovsky effect in asteroid dynamics // Sol. Syst. Res. 2023. V. 57. № 5. P. 486–494. https://doi.org/10.1134/S0038094623050052
  8. 8. Мельников А.В. Вращательная динамика сближающихся с планетами астероидов // Астрон. вестн. 2022. Т. 56. № 4. С. 254–265. https://doi.org/10.31857/S0320930X22040065
  9. 9. Melnikov A.V. Rotational dynamics of asteroids approaching planets // Sol. Syst. Res. 2022. V. 56. № 4. P. 241–251. https://doi.org/10.1134/S0038094622040062
  10. 10. Радзиевский В.В. Механизм разрушения астероидов и метеоритов // Астрон. журн. 1952. Т. 29. С. 162–170
  11. 11. Ярковский И.О. Плотность светового эфира и оказываемое им сопротивление движению. Брянск: Тип. Юдина, 1901. 17 с
  12. 12. DeMartini J.V., Richardson D.C., Barnouin O.S., Schmerr N.C., Plescia J.B., Scheirich P., Pravec P. Using a discrete element method to investigate seismic response and spin change of 99942 Apophis during its 2029 tidal encounter with Earth // Icarus. 2019. V. 328. P. 93–103. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2019.03.015
  13. 13. Benson C.J., Scheeres D.J., Brozovic M., Chesley S.R., Pravec P., Scheirich P. Spin state evolution of (99942) Apophis during its 2029 Earth encounter // Icarus. 2023. V. 390. Id. 115324. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2022.115324
  14. 14. Boldrin L.A.G., Araujo R.A.N., Winter O.C. On the rotational motion of NEAs during close encounters with the Earth // European Phys. J. — Special Topics. 2020. V. 229. № 8. P. 1391–1403. https://doi.org/10.1140/epjst/e2020-900200-5
  15. 15. Farinella P., Vokrouhlicky D., Hartmann W.K. Meteorite delivery via Yarkovsky orbital drift // Icarus. 1998. V. 132. № 2. P. 378–387
  16. 16. Farnocchia D., Chesley S.R., Vokrouhlicky D., Milani A., Spoto F., Bottke W.F. Near Earth asteroids with measurable Yarkovsky effect // Icarus. 2013. V. 224. № 1. P. 1–13. http://dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2013.02.004
  17. 17. Fenucci M., Michel M., Gianotto F., Faggioli L., Oliviero D., Porru A., Rudawska R., Cano J.L., Conversi L., Moissi R. An automated procedure for the detection of the Yarkovsky effect and results from the ESA NEO Coordination Centre // Astron. and Astrophys. 2024. V. 682. Id. A29. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202347820
  18. 18. Granvik M., Walsh K.J. Tidal disruption of near-Earth asteroids during close encounters with terrestrial planets // Astrophys. J. Lett. 2024. V. 960. Id. L9. https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad151b
  19. 19. Hairer E., Norsett S.P., Wanner G. Solving Ordinary Differential Equations I: Nonstiff Problems. Springer Verlag, 1993. 528 p
  20. 20. Hu S., Richardson D.C., Zhang Y., Ji J. Critical spin periods of sub-km-sized cohesive rubble-pile asteroids: Dependences on material parameters // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2021. V. 502. № 4. P. 5277–5291. https://doi.org/10.1093/mnras/stab412
  21. 21. Kim Y., DeMartini J.V., Richardson D.C., Hirabayashi M. Tidal resurfacing model for (99942) Apophis during the 2029 close approach with Earth // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2023. V. 520. № 3. P. 3405–3415. https://doi.org/10.1093/mnras/stad351
  22. 22. Marsden B.G., Sekamina Z., Yeomans D.K. Comets and nongravitational forces. V // Astron. J. 1973. V. 78. № 2. P. 211–225. http://dx.doi.org/10.1086/111402
  23. 23. Pérez-Hernández J.A., Benet L. Non-zero Yarkovsky acceleration for near-Earth asteroid (99942) Apophis // Comm. Earth and Environ. 2022. V. 3. № 1. P. 10. https://doi.org/10.1038/s43247-021-00337-x
  24. 24. Pravec P., Harris A.W., Scheirich P., Kušnirák P., Sarounova L., Hergenrother C.W., Motiola S., Hicks M.D., Masi G., Krugly Yu.N., and 10 co-authors. Tumbling asteroids // Icarus. 2005. V. 173 (1). P. 108–131. http://dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2004.07.021
  25. 25. Pravec P., Scheirich P., Durech J., Pollock J., Kušnirák P., Hornoch K., Galád A., Vokrouhlicky D., Harris A.W., Jehin E., and 10 co-authors. The tumbling spin state of (99942) Apophis // Icarus. 2014. V. 233. P. 48–60. http://dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2014.01.026
  26. 26. Richardson D.C., Bottke W.F., Love S.G. Tidal distortion and disruption of Earth-crossing asteroids // Icarus. 1998. V. 134. P. 47–76. http://dx.doi.org/10.1006/icar.1998.5954
  27. 27. Richardson D.C., Quinn T., Stadel J., Lake G. Direct large-scale n-body simulations of planetesimal dynamics // Icarus. 2000. V. 143. P. 45–59. http://dx.doi.org/10.1006/icar.1999.6243
  28. 28. Rubincam D.P. Asteroid orbit evolution due to thermal drag // J. Geophys. Res. 1995. V. 100. № E1. P. 1585–1594. https://doi.org/10.1029/94JE02411
  29. 29. Rubincam D.P. Yarkovsky thermal drag on small asteroids and Mars-Earth delivery // J. Geophys. Res. 1998. V. 103. № E1. P. 1725–1732. http://doi.org/10.1029/97JE03034
  30. 30. Rubincam D.P. Radiative spin-up and spin-down of small asteroids // Icarus. 2000. V. 148. P. 2–11. http://dx.doi.org/10.1006/icar.2000.6485
  31. 31. Scheeres D.J., Benner L.A.M., Ostro S.J., Rossi A., Marzari F., Washabaugh P. Abrupt alteration of asteroid 2004 MN4's spin state during its 2029 Earth flyby // Icarus. 2005. V. 178. № 1. P. 281–283. http://dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2005.06.002
  32. 32. Scheeres D.J., Ostro S.J., Werner R.A., Asphaug E., Hudson R.S. Effects of gravitational interactions on asteroid spin states // Icarus. 2000. V. 147. P. 106–118. http://dx.doi.org/10.1006/icar.2000.6443
  33. 33. Scheeres D.J., Marzari F., Rossi A. Evolution of NEO rotation rates due to close encounters with Earth and Venus // Icarus. 2004. V. 170. P. 312–323. http://dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2004.03.017
  34. 34. Schwartz S.R., Michel P., Richardson D.C. Numerically simulating impact disruptions of cohesive glass bead agglomerates using the soft-sphere discrete element method // Icarus. 2013. V. 226. P. 67–76. http://dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2013.05.007
  35. 35. Sharma I., Jenkins J.T., Burns J.A. Tidal encounters of ellipsoidal granular asteroids with planets // Icarus. 2006. V. 183. № 2. P. 312–330. http://dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2006.03.006
  36. 36. Souchay J., Lhotka C., Heron G., Hervé Y., Puente V., Folgueira Lopez M. Changes of spin axis and rate of the asteroid (99942) Apophis during the 2029 close encounter with Earth: A constrained model // Astron. and Astrophys. 2018. V. 617. Id. A74. http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/201832914
  37. 37. Souchay J., Souami D., Lhotka C., Puente V., Folgueira M. Rotational changes of the asteroid 99942 Apophis during the 2029 close encounter with Earth // Astron. and Astrophys. 2014. V. 563. Id. A24. http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/201322364
  38. 38. Taylor A.G., Seligman D.Z., MacAyeal D.R., Hainau O.R., Meech K.J. Numerical Simulations of Tidal Deformation and Resulting Light Curves of Small Bodies: Material Constraints of 99942 Apophis and 1I/‘Oumuamua // Planet. Sci. J. 2023. V. 4. № 5. Id. 79. http://dx.doi.org/10.3847/PSJ/accecf
  39. 39. Tóth J., Veres P., Kornos L. Tidal disruption of NEAs – a case of Příbram meteorite // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2011. V. 415. № 2. P. 1527–1533. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2966.2011.18799.x
  40. 40. Valvano G., Winter O.C., Sfair R., Machado Oliveira R., Borderes-Motta G., Moura T.S. APOPHIS – effects of the 2029 Earth’s encounter on the surface and nearby dynamics // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2022. V. 510. № 1. P. 95–109. http://dx.doi.org/10.1093/mnras/stab3299
  41. 41. Vokrouhlický D. A complete linear model for the Yarkovsky thermal force on spherical asteroid fragments // Astron. and Astrophys. 1999. V. 344. P. 362–366
  42. 42. Vokrouhlický D., Milani A., Chesley S.R. Yarkovsky effect on small near-Earth asteroids: Mathematical formulation and examples // Icarus. 2000. V. 148. P. 118–138. http://dx.doi.org/10.1006/icar.2000.6469
  43. 43. Vokrouhlický D., Bottke W.F., Chesley S.R., Scheeres D.J., Statler T.S. The Yarkovsky and YORP effects // Asteroids IV. Tucson, AZ: Univ. Arizona Press, 2015. P. 509–532. http://dx.doi.org/10.2458/azu_uapress_978081653211-ch027
  44. 44. Yu Y., Richardson D.C., Michel P., Schwartz S.R., Ballouz R.L. Numerical predictions of surface effects during the 2029 close approach of asteroid 99942 Apophis // Icarus. 2014. V. 242. P. 82–96. http://dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2014.07.027
  45. 45. Zhang Y., Michel P. Tidal distortion and disruption of rubble-pile bodies revisited. Soft-sphere discrete element analyses // Astron. and Astrophys. 2020. V. 640. Id. A102. http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/202037856
  46. 46. Zeng X., Feng C., Wen T., Gan Q. The Coupling Orbit–Attitude–Structure Evolution of Rubble-Pile Asteroid with Earth Flyby in the Restricted Three-Body Problem // Aerospace. 2022. V. 9. Id. 351. http://dx.doi.org/10.3390/aerospace9070351
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека