Особенности динамики орбит активных астероидов
Ю. А. Чернетенко, С. Р. Павлов
ИПА РАН, г. Санкт-Петербург, Россия
В последние десятилетия были обнаружены необычные малые тела — астероиды главного пояса с физическими проявлениями кометной активности, которые получили название активные астероиды (АА). Эта группа пока невелика и насчитывает несколько десятков тел. Часть этих тел имеет двойное обозначение, как астероид и как комета. Эти тела, подобно кометам, обнаруживают комы, хвосты или другие визуальные доказательства потери массы, а их орбиты таковы, что критерий Тиссерана, Tj, относительно Юпитера > 3.0, как для обычных астероидов. Если кометная активность (кома, хвост) наблюдается периодически и проявляется вблизи перигелия, то речь может идти о негравитационном кометном ускорении. Его причиной может быть наличие некоторого количества льдов в составе АА на его поверхности или на некоторой глубине от поверхности. Возможны также непериодические проявления кометной активности. Возможными причинами активности могут быть также столкновения и вращательная неустойчивость. Присутствие пылевых хвостов является наиболее частым проявлением активности среди АА.
При определении параметров орбит протяженных объектов может оказаться значимой такая редукция наблюдений, как смещение фотоцентра (СФ), т. е. несовпадение центра тяжести тела и центра яркости изображения. Для комет, как правило, пыль выносится потоком газа в сторону Солнца и на некотором расстоянии от ядра может тормозиться давлением солнечной радиации и формировать некоторое сгущение пыли, которое и проявляется для наблюдателя как центр яркости. Если количество газа мало или его нет совсем, выброшенная в результате столкновения или вращательной неустойчивости пыль направляется в сторону от Солнца и может образовать временное сгущение, которое также проявляется как центр яркости. Несовпадение центра яркости и центра тяжести проявляется в наличии систематических уклонений в О-С на некоторых интервалах времени, как правило, близких к наблюдаемым проявлениям активности.
Целью настоящей работы является оценка параметров орбит ряда АА с учетом данных о проявлениях активности и получение, по возможности, выводов о характере активности и природе рассматриваемых тел.
Уравнения движения в форме Энке интегрировались методом Эверхарта. Координаты возмущающих планет вычислялись в соответствии с эфемеридой DE440, учитывались также возмущения от Плутона, Цереры, Паллады и Весты. Использовались только позиционные наблюдения (каталог Центра малых планет на 1 февраля 2023 г.). Фотографическим наблюдениям присваивался вес равный 0.1, остальным наблюдениям — равный 1. Негравитационное ускорение учитывалось по модели Марсдена. СФ определялось тремя составляющими по направлениям — радиальное (R), трансверсальное (T), нормальное (N). Величины и ошибки этих составляющих определялись из наблюдений совместно с другими параметрами.
Рассмотрены следующие АА: (6478), (7968)/133P/Elst–Pizarro, (60558)/174P, (62412), (248370)/433P. Все эти малые тела находятся на астероидных орбитах (Tj > 3.0) и для всех в разное время наблюдались проявления активности: хвосты, комы, вспышки яркости.
На первом этапе уточняются орбитальные параметры и проверяется наличие систематических уклонений в О-С. Для части из этих АА определяются только некоторые параметры негравитационного ускорения, относительно небольшие по величине, для части — составляющие СФ. Эти последние имеют наибольшее значение для радиальной составляющей, от 1000 км до 6000 км, и направлены в сторону от Солнца. Трансверсальная составляющая отрицательна, т. е. направлена против направления движения. Направление от Солнца радиальной составляющей говорит о том, что газовая сублимация либо мала, либо отсутствует, и состав таких тел ближе к составу астероидов.
Для АА (60558)/174P получены параметры движения возможного фрагмента в 2017 г.
Учет СФ позволяет уменьшить ошибку представления наблюдений и уменьшить систематические уклонения в О-С. Поэтому для более полного представления о природе АА и динамике их орбит можно рекомендовать анализ остаточных разностей и включение, при наличии особенностей в их представлении, составляющих СФ в число определяемых параметров.