Kas ir dinamiskā metode?

Dinamiskā metode ir pieeja, ko izmanto astrofizikā, lai mēģinātu noteikt, kāda ir asteroīda masa pēc tā, kā tā kustību kosmosā ietekmē cita asteroīda gravitācijas pievilkšanās, kas iet tam tuvu. Šis process tiek saukts arī par traucējumu teoriju, un tā rezultātā tika noteiktas 24 ievērojamu asteroīdu masas. Dinamiskās metodes izmantošana asteroīdu masas noteikšanai ir bijusi visveiksmīgākā pieejamā metode, izņemot tiešus kosmosa kuģu aplidojumus kopš 2011. gada, taču tā ir pakļauta problēmām divu nozīmīgu ierobežojumu dēļ. Tā kā asteroīdi parasti ir ārkārtīgi mazi ķermeņi, gravitācijas ietekme, ko tie rada viens uz otru no attāluma, bieži vien ir tik mazs, ka tos nevar izmērīt ar pašreizējām tehnoloģijām. Otrkārt, dinamiskā metode darbojas tikai ar diviem izolētiem ķermeņiem kosmosā, kas atrodas tiešā tuvumā, jo n-ķermeņu problēma rodas ar sarežģītiem debess mehānikas efektiem, ja citi diapazonā esoši asteroīdi vai planētas vienlaikus ietekmē divu tieši pētāmo ķermeņu kustību.

Astronomijā ir jābūt šaurai apstākļu grupai, lai noteiktu asteroīdu masu ar dinamisko metodi, kur pieļaujamā kļūda ir ne vairāk kā 10% no objekta patiesās masas. Šie apstākļi ietver tādus faktorus kā mērītais asteroīds ar atkārtotu, individuālu sastapšanos ar citu asteroīdu, lai varētu veikt vairākus mērījumus, un salīdzinājums ar asteroīda iepriekšējo kustību daudzu gadu garumā. Pirmo 19 asteroīdu masas noteikšana, izmantojot dinamisko metodi, 2003. gadā balstījās uz vēsturiskiem ierakstiem par objektu orbītām no 1900. līdz 2002. gadam, lai nodrošinātu vislabāko iespējamo aprēķinu precizitāti.

Kopš 2011. gada debesu mehānikas jomā astronomijā ir nepieciešami 200 gadi, lai noteiktu 24 asteroīdu masu Saules sistēmā. Lielākā daļa šo objektu ir diezgan lieli pēc asteroīdu standartiem, piemēram, asteroīds Ceres, kas viens pats veido 30% līdz 40% no visas pašas asteroīdu jostas masas. Tomēr Cerera ir tikai 1% no Zemes Mēness masas, tāpēc pat tās masas noteikšana bija grūts uzdevums. Dažiem asteroīdiem ir savi dabiskie pavadoņi, piemēram, 1998 WW31 un 2001 QT297, kas ļauj biežāk veikt gravitācijas traucējumu aprēķinus. Asteroīdus ir apmeklējuši arī tādi kosmosa kuģi kā 433 Eros un 253 Mathilde, kurus 2000. gadā apmeklēja Near Earth Asteroid Rendezvous-Shoemaker (NEAR Shoemaker) zonde, un to masas noteikšanai tika izmantota to gravitācijas ietekme uz kuģi.

Citi lielie asteroīdi, kuru masa noteikta, izmantojot dinamisko metodi, ir 2 Pallas un 4 Vesta, kas ietvēra arī traucējumus, ko izraisīja planēta Marss, kad tie 2001. gadā šķērsoja tās gravitācijas lauka diapazonu. Vesta arī veica kosmosa kuģa novērojumus kā daļu no tā masas aprēķini. Asteroīdiem, piemēram, 45 Eugenia, 87 Sylvia un 90 Antiope, ir veikti dinamiskās metodes aprēķini par to masu, pamatojoties tikai uz viņu pašu orbītā esošajiem satelītiem.