Зоозве: эволюция орбиты квазиспутника Венеры
В этом видео показывается эволюция орбиты астероида Зоозве, квазиспутника Венеры, за 500 лет. Очень необычно выглядит его траектория относительно горячей планеты. Но гораздо сильнее вас удивит его траектория относительно Земли! Смотрите с субтитрами на русском языке.
Вытянутая орбита Зоозве пересекает орбиты сразу трёх планет: Меркурия, Венеры и Земли. При этом астероид всё время находится неподалёку от Венеры. Это происходит из-за того, что период обращения Зоозве вокруг Солнца практически совпадает с периодом Венеры. По этой же причине очень интересно выглядит траектория этого астероида относительно Венеры. Из-за того, что периоды совпадают, она получается замкнутой.
Относительно Солнца Зоозве движется по эллиптической орбите, наклонённой к плоскости орбиты Венеры. Поэтому когда он находится ближе Венеры к Солнцу, его орбитальная скорость возрастает: астероид начинает опережать планету. Когда он оказывается дальше Венеры от Солнца, его орбитальная скорость уменьшается: астероид начинает отставать от планеты. Отсюда горизонтальные колебания Зоозве относительно Венеры. Из-за того, что его орбита наклонена к плоскости орбиты Венеры, астероид половину времени проводит над этой плоскостью, половину времени под ней. Отсюда вертикальные колебания Зоозве относительно Венеры. Наложение горизонтальных и вертикальных колебаний делают траекторию астероида относительно планеты такой причудливой.
Любопытно, что официальное имя Зоозве астероид получил совсем недавно из-за курьёзной истории. Иллюстратор в одном из детских атласов Солнечной системы решил показать, что у Венеры есть квазиспутник. Но он неправильно прочитал его первоначальное обозначение: 2002 VE68. Иллюстратор перепутал двойки с буквой Z, нули — с буквой O, а цифры (6 и 8) вообще посчитал лишними: получилось ZOOZVE.
Та самая иллюстрация в детском астрономическом атласе
На протяжении рассматриваемого 500-летнего интервала времени расстояние между Зоозве и Венерой остаётся в интервале от 40 до 120 млн км. При этом астероид также имеет регулярные сближения с Землёй. Причём иногда он проходит всего в 5 млн км от нашей планеты, то есть в 13 раз дальше Луны. На Хабре также есть анимации об астероидах Камоалева (здесь и здесь) и Круитни, которые являются квазиспутниками Земли. Они обладают менее устойчивой траекторией по отношению к Земле и иногда покидают окрестности нашей планеты. В отличие от них, Зоозве не покидает окрестностей Венеры на протяжении всего рассматриваемого промежутка времени. Похоже, что сближения с Землёй, наоборот, способствуют повышению устойчивости орбиты этого астероида.
Траектория квазиспутника Венеры относительно Земли выглядит ещё более сложной и замысловатой. Интересно, что этот астероид движется в орбитальном резонансе не только с Венерой, но и с Землёй. Как вы уже поняли, Зоозве делает один оборот вокруг Солнца за то же время, что и Венера. А пока Земля делает вокруг Солнца 8 оборотов, астероид успевает сделать вокруг него же 13 оборотов. Точно такое же отношение периодов наблюдается и у Земли с Венерой. Поэтому траектория Зоозве относительно Земли за 8 лет очень похожа на аналогичную траекторию Венеры за тот же промежуток времени. Но у траектории Венеры есть 5 петель сближения с Землёй, а у Зоозве 4 петли сближения и одно тесное прохождение вблизи Земли. К тому же из-за наклона орбиты астероида относительно орбиты Земли траектория не является плоской.
В видео наглядно показывается, как траектория Зоозве в геоцентрической системе координат медленно поворачивается в пространстве вокруг Земли. Аналогичная траектория Венеры медленно вращается и делает полный оборот вокруг Земли за 1215 лет. Траектория Зоозве сначала делает неполный оборот в одну сторону, затем начинает вращаться в другую сторону.
Моделирование и визуализация выполнены автором этой публикации с помощью программного обеспечения собственной разработки. При расчетах учитывалось взаимное влияние друг на друга Солнца, всех планет Солнечной системы, Луны и астероида. Также при расчёте учитывались релятивистские эффекты.
