2002 AA 29

بعد فترة وجيزة من اكتشاف LINEAR، حدد العلماء في مختبر الدفع النفاث (JPL) وجامعة أثاباسكا ( كندا ) وجامعة كوينز في كينغستون (أونتاريو، كندا) وجامعة يورك في تورنتو ومرصد تورلا التابع لجامعة توركو في فنلندا المدار غير العادي لـ 2002 AA ₂₉ ، ومن خلال المزيد من الملاحظات في تلسكوب كندا-فرنسا-هاواي في هاواي، تم التأكد من أن:

• يقع مداره في معظمه داخل مدار الأرض. تقع مدارات معظم الكويكبات في حزام الكويكبات بين المريخ والمشتري . وبسبب الاضطرابات المدارية الناتجة عن الكواكب الغازية العملاقة، وخاصة المشتري وفجوات كيركوود ، وتأثير ياركوفسكي (القوة الناتجة عن الامتصاص والانبعاث غير المتماثل للأشعة تحت الحمراء)، تنحرف الكويكبات إلى النظام الشمسي الداخلي ، حيث تتأثر مداراتها بشكل أكبر بالاقتراب من الكواكب الداخلية. من المحتمل أن يكون الكويكب 2002 AA ₂₉ قد انتقل بنفس الطريقة من النظام الشمسي الخارجي إلى نطاق تأثير الأرض. ومع ذلك، يُقترح أيضًا أن الكويكب كان دائمًا في مدار قريب من الأرض، وبالتالي فقد تشكل هو أو جسم سابق له بالقرب من مدار الأرض. في هذه الحالة، من المحتمل أن يكون شظية ناتجة عن اصطدام كويكب متوسط ​​الحجم بالأرض أو القمر . ^{[ 5 ]}
• يبلغ متوسط ​​دورته المدارية سنة نجمية واحدة . بعد انحرافه إلى النظام الشمسي الداخلي - أو تشكله على مسار قريب من مدار الأرض - لا بد أن الكويكب قد تحرك إلى مدار يتوافق مع مدار الأرض. في هذا المدار، كان يجذبه الأرض بشكل متكرر بحيث أصبحت دورته المدارية مماثلة لدورة الأرض. في مداره الحالي، تحافظ الأرض على تزامن الكويكب مع مدارها.

• مدار الكويكب شبه دائري، بانحراف مداري يبلغ 0.012، وهو أقل حتى من انحراف مدار الأرض البالغ 0.0167. أما الكويكبات الأخرى القريبة من الأرض، فلها في المتوسط ​​انحراف مداري أعلى بكثير يبلغ 0.29. كما أن جميع الكويكبات الأخرى التي كانت في رنين مداري 1:1 مع الأرض، والمعروفة قبل عام 2002، لها مدارات إهليلجية قوية للغاية، فعلى سبيل المثال، يبلغ انحراف مدار الكويكب (3753) كرويثن 0.515. عند اكتشافه، كان مدار الكويكب 2002 AA ₂₉ فريدًا من نوعه، ولذلك يُطلق عليه غالبًا اسم أول رفيق مداري حقيقي للأرض، نظرًا لأن مسارات الكويكبات المكتشفة سابقًا لا تشبه مدار الأرض كثيرًا. كما أن انخفاض الانحراف المداري لـ 2002 AA ₂₉ هو مؤشر على أنه كان دائمًا في مدار قريب من الأرض، أو أن تأثير ياركوفسكي قد تسبب بقوة نسبية في دخوله إلى النظام الشمسي الداخلي على مدى مليارات السنين، حيث أن الكويكبات التي تم توجيهها بواسطة الكواكب لها مدارات ذات انحراف مداري أعلى.
• يبلغ ميل مدار 2002 AA ₂₉ بالنسبة لمستوى مسار الشمس (مستوى مدار الأرض) 10.739 درجة، وهو ميل معتدل. لذا فإن مداره مائل قليلاً مقارنة بمدار الأرض.

إذا نظرنا إلى مدار 2002 AA ₂₉ من نقطة تتحرك مع الأرض حول الشمس ( الإطار المرجعي لنظام الأرض والشمس)، فسنجد أنه يرسم على مدار 95 عامًا قوسًا بزاوية 360 درجة تقريبًا، ثم يعيد رسمه في الاتجاه المعاكس خلال الـ 95 عامًا التالية. يشبه شكل هذا القوس حدوة حصان، ومن هنا جاء اسم " مدار حدوة الحصان ". أثناء تحركه على طول مدار الأرض، يلتف المدار حلزونيًا حولها، وتستغرق كل دورة من دوراته الحلزونية عامًا واحدًا. تنشأ هذه الحركة الحلزونية (في الإطار المرجعي للأرض والشمس) من انخفاض طفيف في الانحراف المركزي وميل المدار: فالميل بالنسبة لمدار الأرض مسؤول عن المكون الرأسي للحلقة الحلزونية، بينما يمثل اختلاف الانحراف المركزي المكون الأفقي.

عندما يقترب الجرم السماوي 2002 AA ₂₉ من الأرض من الأمام (أي أنه يتحرك ببطء نسبيًا، والأرض تلحق به)، فإن جاذبية الأرض تدفعه إلى مدار أسرع قليلًا، أقرب إلى الشمس. ثم يندفع متقدمًا على الأرض في مداره الجديد، حتى بعد 95 عامًا يكاد يكمل دورة كاملة حول الأرض ويقترب منها من الخلف. ثم يعود مرة أخرى إلى تأثير جاذبية الأرض؛ هذه المرة يرتفع إلى مدار أبطأ، أبعد عن الشمس. في هذا المدار، لا يستطيع الجرم السماوي مواكبة الأرض، فيتخلف عنها حتى بعد 95 عامًا أخرى يقترب من الأرض من الأمام. تتنافس الأرض والجرم السماوي 2002 AA ₂₉ بالتناوب حول الشمس، لكنهما لا يقتربان بما يكفي لكسر هذا النمط.

في 8 يناير 2003، اقترب الكويكب من الأرض من الأمام إلى مسافة 0.0391 وحدة فلكية (5,850,000 كيلومتر ؛ 3,630,000 ميل ) ، ^{[ 6 ]} وهي أقرب مسافة له منذ قرن تقريبًا. ومنذ ذلك التاريخ، وهو يتحرك بسرعة (بمحور شبه رئيسي أقل من وحدة فلكية واحدة)، وسيستمر في ذلك حتى يصل إلى أقرب مسافة له من الخلف في 11 يوليو 2097 على مسافة 0.037712 وحدة فلكية (5,641,600 كيلومتر؛ 3,505,500 ميل) . ^{[ 6 ]} ونتيجةً لهذا التفاعل الدقيق مع الأرض، وعلى عكس الكويكبات الأخرى التي تعبر مدار الأرض، فمن غير المتوقع أن يصطدم بالأرض أبدًا. وتشير الحسابات إلى أنه في غضون آلاف السنين القليلة القادمة، لن يقترب أبدًا من الأرض لمسافة تقل عن 4.5 مليون كيلومتر، أي ما يعادل اثني عشر ضعف المسافة بين الأرض والقمر. ^{[ 3 ]}      

بسبب ميل مداره بزاوية 10.739 درجة عن مستوى مسار الشمس، لا يُجبر الكوكب 2002 AA ₂₉ دائمًا على البقاء في مداره الحذوي بفعل دوران الأرض، بل قد ينحرف عنه أحيانًا. في هذه الحالة، يبقى لفترة وجيزة في جوار الأرض. سيحدث هذا مجددًا بعد حوالي 600 عام، أي في القرن السادس والعشرين. سيبقى حينها ضمن الفجوة الصغيرة في مدار الأرض التي لم يصل إليها في مداره الحذوي السابق، ولن يبعد عن الأرض أكثر من 0.2 وحدة فلكية (30 مليون كيلومتر). هناك، سيدور حول الأرض ببطء، أشبه بقمر ثانٍ، مع العلم أن دورة كاملة تستغرق عامًا واحدًا. بعد 45 عامًا، يعود الجرم السماوي أخيرًا إلى مداره الهلالي، حتى يستقر بالقرب من الأرض لمدة 45 عامًا أخرى في حوالي عام 3750، ثم مرة أخرى في عام 6400. خلال هذه المراحل التي يبقى فيها خارج مداره الهلالي، يتذبذب في المنطقة الضيقة على طول مدار الأرض حيث يكون محصورًا، متحركًا ذهابًا وإيابًا كل 15 عامًا. ولأنه غير مرتبط بالأرض كالقمر، بل يخضع بشكل أساسي لتأثير جاذبية الشمس، فإنه يُصنف ضمن الأجرام السماوية شبه القمرية . وهذا يُشبه إلى حد ما سيارتين تسيران جنبًا إلى جنب بنفس السرعة وتتجاوزان بعضهما البعض بشكل متكرر، لكنهما غير متصلتين ببعضهما. تُظهر حسابات المدار أن الجرم السماوي 2002 AA ₂₉ كان في هذا المدار شبه القمري لمدة 45 عامًا بدءًا من حوالي عام 520 ميلادي، ولكن نظرًا لصغر حجمه، كان خافتًا جدًا بحيث لم يُرَ. ينتقل هذا الجرم السماوي بشكل دوري تقريبًا بين شكلي المدار، ولكنه يبقى دائمًا لمدة 45 عامًا في مدار شبه قمري. خارج الفترة الزمنية الممتدة من حوالي 520 إلى 6500 ميلادي، تصبح المدارات المحسوبة فوضوية ، أي غير قابلة للتنبؤ، وبالتالي لا يمكن تقديم بيانات دقيقة للفترات خارج هذه الفترة. ^{[ 7 ]} كان 2002 AA ₂₉ أول جرم سماوي معروف ينتقل بين مدار حدوة الحصان ومدار شبه قمري.

رسم متحرك لمدار القمر الصناعي AA ₂₉ لعام 2002 من الساعة 19:00 إلى الساعة 21:40

بالنسبة للشمس والأرض

حول الأرض

حول الشمس

  الشمس · الأرض · 2002 AA ₂₉      

لا يُعرف الكثير عن النجم 2002 AA ₂₉ نفسه. يبلغ حجمه حوالي 20-100 متر (70-300 قدم) ، وهو صغير جدًا، ولذلك يُرى من الأرض كنقطة صغيرة حتى باستخدام التلسكوبات الكبيرة ، ولا يمكن رصده إلا باستخدام كاميرات CCD عالية الحساسية . عند أقرب نقطة له في يناير 2003، بلغ قدره الظاهري حوالي 20.4. ^{[ 8 ]} 

حتى الآن، لا يُعرف شيءٌ مؤكدٌ عن تركيب المذنب 2002 AA _29. ونظرًا لقربه من الشمس، فمن غير الممكن أن يتكون من مواد متطايرة كالجليد المائي ، إذ ستتبخر هذه المواد أو تتسامى ؛ ويمكن ملاحظة ذلك بوضوح في المذنبات ، حيث يُشكّل هذا الذيل المرئي. يُفترض أن يكون سطحه داكنًا غنيًا بالكربون ، أو أفتح لونًا غنيًا بالسيليكات ؛ في الحالة الأولى، ستكون قيمة البياض حوالي 0.05، وفي الحالة الثانية ستكون أعلى قليلًا، بين 0.15 و0.25. وبسبب هذا الغموض، تتفاوت قيم قطره بشكل كبير.

ينشأ قدرٌ إضافي من عدم اليقين من قياسات صدى الرادار في تلسكوب أريسيبو الراديوي ، والتي لم تلتقط سوى صدى رادار ضعيف بشكل غير متوقع، مما يعني أن الكويكب 2002 AA ₂₉ إما أصغر من الحجم المُقدَّر أو أنه يعكس الموجات الراديوية بشكل ضعيف فقط. في الحالة الأولى، سيتعين أن يكون له بياض مرتفع بشكل غير عادي. ^{[ 4 ]} وهذا من شأنه أن يكون دليلاً يدعم التكهنات بأنه، أو على الأقل المادة التي يتكون منها، يختلف عن معظم الكويكبات الأخرى المكتشفة حتى الآن في مدارات قريبة من الأرض، أو أنه يمثل شظية قذفتها اصطدام كويكب متوسط ​​الحجم بالأرض أو القمر. ^{[ 5 ]}

باستخدام قياسات صدى الرادار في تلسكوب أريسيبو الراديوي، أمكن تحديد الفترة الدورانية للكويكب 2002 AA _29. في هذه التقنية الفلكية الرادارية ، تُبعث موجات راديوية ذات أطوال موجية معروفة من تلسكوب راديوي موجه نحو كويكب. تنعكس هذه الموجات، وبسبب تأثير دوبلر ، يُقصر الجزء من سطح الكويكب المتحرك نحو الراصد (نتيجة دورانه) طول الموجة المنعكسة، بينما يُطيل الجزء الآخر المبتعد عنه طول الموجة المنعكسة. ونتيجة لذلك، يتلاشى طول الموجة المنعكسة. يسمح مدى تلاشي طول الموجة وقطر الكويكب بتحديد الفترة الدورانية بدقة أكبر. وبذلك، حُسبت 33 دقيقة كحد أقصى للفترة الدورانية للكويكب 2002 AA ₂₉ ؛ ومن المرجح أنه يدور بسرعة أكبر. هذا الدوران السريع، بالإضافة إلى صغر قطره وبالتالي انخفاض كتلته، يقود إلى بعض الاستنتاجات المهمة:

• يدور الكويكب بسرعة كبيرة لدرجة أن قوة الطرد المركزي على سطحه تتجاوز قوة جاذبيته. ولذلك، فهو تحت تأثير الشد ، وبالتالي لا يمكن أن يكون مكونًا من تكتل من الحطام المترابط بشكل ضعيف أو من شظايا تدور حول بعضها البعض - كما هو مفترض بالنسبة للعديد من الكويكبات الأخرى، وكما تم تحديده على سبيل المثال للكويكب (69230) هيرميس . بدلاً من ذلك، يجب أن يكون جسمه مصنوعًا من كتلة صخرية واحدة قوية نسبيًا أو من قطع ملتصقة ببعضها. ومع ذلك، من المحتمل أن تكون قوة الشد فيه أقل بكثير من الصخور الأرضية ، كما أن الكويكب مسامي للغاية . ^{[ 4 ]}
• من المستحيل أن يكون الجرم السماوي 2002 AA ₂₉ قد تشكّل من قطع صغيرة منفصلة، ​​إذ ستتناثر هذه القطع بفعل الدوران السريع. لذا، لا بدّ أنه شظية تناثرت نتيجة اصطدام جرمين سماويين. وقد تكهّن كلٌّ من ج. ريتشارد غوت وإدوارد بيلبرونو من جامعة برينستون بأنّ الجرم السماوي 2002 AA ₂₉ ربما يكون قد تشكّل مع الأرض وثيا ، الكوكب المفترض الذي اصطدم بالأرض في بدايات تاريخها، وفقًا لفرضية الاصطدام العملاق . ^{[ 9 ]}

• MPEC 2003-A17
• كويكب مداري مشترك مع الأرض 2002 AA ₂₉
• ورقة بحثية تصف مدارات حدوة الحصان. يُنصح بالبدء من الصفحة 105!

• بيانات مدارية للنجم 2002 AA ₂₉ من قاعدة بيانات MPEC
• البيانات الفيزيائية لعام 2002 AA ₂₉ من قاعدة بيانات EARN
• قاعدة بيانات العناصر المدارية للكويكبات التابعة لمرصد لويل
• 2002 AA29 في قاعدة بيانات الأجسام الصغيرة التابعة لمختبر الدفع النفاث