Скалисто, ледено тяло с размерите на Род Айлънд се играе следвайки лидера със седмата планета от Слънцето, свистейки по орбитата на Уран една шеста от революцията пред планетата. Тялото, временно озаглавено 2011 QF99, е първото от неговия тип, установено, че кръжи с Уран. Изследователи, докладващи в списание Science, документират неговото откриване и показват, че вероятно не е сам, обещавайки по-ясна картина на продължаващата небесна пинболна игра във външните достижения на Слънчевата система.
За Юпитер са известни хиляди тела с подобно разположение; те се наричат троянци, защото всеки е кръстен за митологичен герой в Троянската война. Но учените са вярвали, че гравитационният влекач около Уран и Сатурн , по- специално дърпането на Юпитер, не прави подобни другари там малко вероятно.
Какви точно са троянци? Тяхната история датира от 18 век, когато известен математик на име Джозеф-Луи Лагранж пише есе за проблема с три тела, идентифицирайки пет позиции, където гравитационните ефекти на тяло обикалят около друго тяло (помислете за системата Земя-Луна като едно тяло, обикалящо Слънцето) би позволило на трето по-малко тяло да остане балансирано. Когато се намира на която и да е от тези пет точки на Lagrange, третото тяло ще изглежда неподвижен спрямо другите два. Три от тези пет позиции, наречени L1, L3 и L3, биха били нестабилни - ако третото тяло се отклони малко по-надолу от някоя от тези позиции, то никога не би могло да се възстанови от пропуснатото стъпало. L1 и L2 са идеални места за поставяне на изкуствени спътници, които изучават Слънцето и космоса, въпреки че траекториите на космическите кораби трябва да бъдат постоянно оправени, така че да останат в тези точки.
Системата Слънце-Земя има пет точки Lagrange, където една трета по-малка маса може да остане неподвижна спрямо Слънцето и Земята. L2 е бъдещият дом на космическия телескоп на Джеймс Уеб, който ще погледне във Вселената. Изображение чрез NASA / WMAP Science Team
Но при две точки на Lagrange, наречени L4 и L5, тялото щеше да бъде изтеглено право назад, независимо по кой път се движи, карайки да се люлее около точката като гимнастичка на висока щанга. Всъщност множество тела - много хиляди - могат да танцуват около всяка точка в продълговата зона на стабилност, която очертава орбиталния път на планетата. Една от тези точки седи на 60 градуса напред по тази орбитална пътека и друга 60 градуса зад.
Други системи с три тела имат същите точки на баланс и през 1906 г. астрономите откриват астероид в L4 областта на орбитата на Юпитер около Слънцето, именувайки тялото Ахил. В следващите години около тропани на Юпитер L4 и L5 са открити още троянски астероиди, а по-скоро троянци са открити по орбитите на други планети, включително Марс, Нептун и дори Земята.
Но досега никой не се беше обърнал за Уран или Сатурн. Като част от изследване на телескопа Канада-Франция-Хаваи, предназначено да търси малки тела, орбитиращи се отвъд най-отдалечената планета, Нептун, екип от астрономи забеляза 2011 QF99 в три изображения, направени на час разстояние на един и същи къс небе. Яркостта на обекта предполагаше, че е на 60 километра и орбитата му го приковава толкова далеч като Уран, но по-нататъшни наблюдения през 2011 и 2012 г. го отличават от Кентавър, нестабилно ледено тяло, което обикаля около Слънцето и от време на време се пресича, но не следва или олово, планетни орбити. Проучването на екипа показа, че 2011 QF99 изтича пред Уран като куче на каишка: Това беше троян L4.
„Уранският троян не беше в центъра на вниманието на нашето проучване“, казва Майк Александърсен, астроном от Университета на Британска Колумбия. „Когато разбрахме какво е, бяхме като„ Уау, уау “.
За разлика от повечето други известни троянци, които приеха настоящите си позиции рано по време на формирането на Слънчевата система, 2011 QF99 вероятно беше първо Кентавър и беше заловен в L4 по-късно, хванат, докато се изтича навътре от по-далечни достижения. Числени анализи на детайлите на орбитата от 2011 QF99 предполагат, че той ще остане като троян за 70 000 години преди, след милион години или повече, да се премести извън региона на стабилност L4 и да се присъедини отново към кентаврите.
2011 QF99, тогава, е временен троян. А симулациите на Александърсен и неговия екип , отчетени за първи път в новия документ , установяват, че 2011 QF99 не е сам. Около 3 процента от малките тела във външната Слънчева система споделят орбита с Нептун или Уран във всеки даден момент. "Има много астероиди и комети, които летят около Слънчевата система и много от тях пресичат орбитите на планетите и само малка част се улавя", казва той. Заснемането е „събитие с малка вероятност. Интуитивно мислехме, че има още по-малка вероятност. “
Докато по-постоянните троянци имат доста да кажат за първичните джойстинг, временните троянци - включително и други открити в орбита с Нептун и Земя - могат да разкрият информация за количеството на Кентаврите, населяващи долината, как точно са стигнали до там и какви пътища следват.
„Тези нестабилни обекти, кентаврите, често се превръщат в комети от семейството на Юпитер, много от които се приближават до Земята и в крайна сметка биха могли да представляват опасност от удар“, казва Джонти Хорнър, астроном от Университета на Нов Южен Уелс, който не беше не участва в изследването. „Способността да изучаваме тези обекти, когато са далеч от Слънцето и следователно не са скрити от кометарна кома, може да ни каже много за кометите и други обекти, които могат да застрашат Земята.“
„Това е наистина вълнуващо откритие за мен и за други хора, които гледат малките тела на Слънчевата система“, добави той.
Александърсен, който отбелязва, че рискът от въздействие е изключително нисък, казва, че резултатите говорят до това колко още остава да знаем за нашата слънчева система. Той прогнозира, че ще бъдат разкрити още, тъй като астрономите продължават да откриват все по-малки и по-малки предмети. "Ако има един 60-километров троян, тогава вероятно има десетки еднокилометрови троянци", казва той. "Просто още не можем да ги видим."
