Околоземные астероиды

     Известна категория объектов, которые называются околоземными. Первый из них был открыт около 100 лет назад. Это Эрос, который действительно имеет шанс столкнуться с Землей в ближайший миллион лет. На интервале времени в 100 миллионов лет это может произойти с любым из астероидов, которые классифицируются как околоземные астероиды, если только они не столкнутся с Солнцем или не будут выброшены гравитационным воздействием из солнечной системы. Иногда околоземные астероиды подразделяются на семейства Атона, Амура и Аполлона по типу их орбит - подходящих к орбите Земли изнутри со стороны Солнца, извне со стороны больших планет и пересекающие орбиту Земли. 
     Однако почти все они не представляют проблем для Земли на десятках тысяч лет. Если орбита вычисляется по наблюдениям многих лет, то можно определить вероятность сближения с Землей достаточно точно. Но даже если объект наблюдается всего несколько дней, то минимальное расстояние между орбитами хорошо определяется, даже если действительное положение на орбите совершенно неизвестно. Во многих случаях минимальное орбитальное расстояние остается неизменным в течение ряда столетий. Некоторое изменение в это величине происходит, главным образом, для астероидов с периодом обращения, составляющим 1/3 от Юпитера, что необходимо принимать в расчет при вычислениях. Сближение с Юпитером, конечно, тоже создает проблему, но это касается главным образом короткопериодических комет, которые уже включены в потенциально опасные объекты. Известные долгопериодические кометы можно не учитывать, так как, по определению, они не могут приблизиться к Солнцу в следующем своем появлении раньше, чем через 200 лет.
     Начиная с  1991 года начался регулярный обзор неба с помощью автономных систем наблюдений. Одна из программ (NEAT- Near-Earth Asteroid Tracking) создана NASA совместно с вооруженными силами США для поиска на небе околоземных астероидов и комет на телескопе 1.2-м на Гавайах.
Количество известных околоземных астероидов быстро растет. В среднем открывается по 30 новых астероидов еженедельно. К августу 2013 года их количество достигло 10 тысяч, 13 октября 2016 года – 15 тысяч. Более 95% околоземных астероидов обнаруживают наблюдательные программы, финансируемые НАСА.
15-тысячным астероидом стал 2016 TB57, открытый 13 октября Обзором горы Леммон (Mount Lemmon Survey), являющимся частью знаменитого обзора Каталина (Catalina Sky Survey). 2016 TB57 – совсем маленький астероид, его размеры оцениваются в 16-36 метров. 31 октября он сблизился с Землей на расстояние, примерно в 5 раз превышающее средний радиус лунной орбиты. Разумеется, никакой опасности он не представляет.

Эволюция околоземных астероидов

     Наиболее трудной задачей небесной механики является изучение динамики околоземных астероидов (Near Earth Asteroids) и пересекающих орбиту Марса (Mars-Crossing). Время жизни этих астероидов на порядок меньше возраста солнечной системы, и это означает, что они представляют собой квазистационарную популяцию, которая должна поддерживаться одним или несколькими внешними источниками.
     С теоретической точки зрения динамика объектов, находящихся на орбитах, пересекающих другие планетные орбиты, представляет собой сложную проблему. Возможность соударения с планетой ведет к появлению сингулярности в уравнениях движения, так что обычные теории, где вековая эволюция орбит рассматривается с помощью осредненных уравнений, не могут быть применены. В динамике астероидов важную роль играют резонансы: а именно, резонансы средних движений, возникающие от соизмеримости периодов обращения астероидов и Юпитера вокруг Солнца, и так называемые вековые резонансы. Последние являются резонансами между скоростью прецессии орбиты астероида и скоростью прецессии орбиты планеты-гиганта (главным образом, Юпитера и Сатурна). Основной вековой резонанс действует таким образом, что эксцентриситет орбиты начинает быстро увеличиваться до очень значительных величин, так что тело может либо упасть на Солнце, либо быть выброшено на гиперболическую орбиту. Некоторые астероиды, элементы которых близки к вековому резонансу, связанному с движением перигелия Сатурна, могут быть легко вовлечены в этот резонанс, который является одним из механизмов транспортировки материала из астероидного пояса к Земле.
     Резонансы средних движений астероидов с Юпитером, такие как 3/1, 5/2 и 4/1, известные в астероидном поясе как люки Кирквуда, как показали многие авторы, часто ведут к таким изменениям эксцентриситета, что астероид пересекает орбиту Марса.
     Динамическая эволюция околоземных и пересекающих орбиту Марса астероидов характеризуется наличием быстрых и медленных треков. Быстрые треки существуют благодаря вековым резонансам, связанным с движением перигелия Сатурна, и некоторым резонансам средних движений с Юпитером, а именно, резонансы 3/1 и 5/2. На интервалах времени в 1 миллиард лет астероиды главного пояса могут войти в область пересечения орбит с планетами и столкнуться с Солнцем или пройти вблизи Юпитера , который выбросит тело на сильно вытянутую орбиту.
     Эволюция на медленных треках зависит от внешних причин. Здесь динамика определятся вероятностью близкого прохождения вблизи планеты, которое постепенно изменяет элементы орбиты астероида. Большая полуось орбиты изменяется очень медленно, если астероид сближается с Марсом, и немного быстрее, если сближение происходит с Землей или Венерой. Также происходят небольшие вековые изменения эксцентриситета и наклона орбиты. Однако рано или поздно благодаря изменениям большой полуоси, вызванным близкими прохождениями с планетами, оно попадут в резонанс и начнут эволюцию к быстрому треку. Тогда время их жизни укорачивается, пока не произойдет нового сближения с планетой, которое может вытащить их из быстрого трека перед тем, как они погибнут.