The Potentially Dangerous Asteroid (29075) 1950 DA

Krótki komunikat
J Phys Astr, Tom: 6( 3)

*Korespondencja: Włodarczyk Ireneusz , 41-500 Chorzów, Polska, Tel: +48627221279; E-Mail:

Abstract

Przedstawiam zachowanie interesującej dynamicznie potencjalnie niebezpiecznej asteroidy (29075) 1950 DA. Używając ogólnodostępnego programu OrbFit zbadałem orbitę asteroidy 900 lat do przodu w przyszłości szukając bliskich zbliżeń z Ziemią, prowadzących do ewentualnego zderzenia w 2880 roku.

Keywords

Asteroidy; Dynamika; Mechanika nieba; Obiekty bliskie Ziemi; Wyznaczanie orbity

Wprowadzenie

Asteroida (29075) 1950 DA została odkryta 22 lutego 1950 roku przez (IAU 662) Lick-Observatory, Mount Hamilton (IAUC 1258). Była obserwowana przez 19 dni w 1950 roku do 12 marca, a następnie zaginęła z powodu krótkiego łuku obserwacyjnego. 31 grudnia 2000 roku została zaobserwowana przez J.E. Rogersa z (IAU 670) Camarillo Observatory, odzyskana jako 2000 YK66, a 2 godziny później rozpoznana jako 1950 DA( MPEC 2001-A-26). Pomiędzy tymi datami asteroida (29075) 1950 DA była obserwowana 30 września 1981 roku przez Siding Spring Observatory-DSS ( IAU 260). Asteroida (29075) 1950 DA należy do grupy Apollo, liczącej na dzień 5 lipca 2018 roku 9194 członków), i jest jedną z 18345 znanych w tej chwili asteroid bliskich Ziemi http://www.minorplanetcenter.net/iau/lists/Unusual.html. Według JPL NASA: https://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi#top, jej magnituda absolutna wynosi 17,1, co sugeruje średnicę około 2,0 km (patrz też następny Punkt). Asteroida (29075) 1950 DA jest interesująca dynamicznie. Według moich obliczeń przejdzie blisko Ziemi 02.03.28506, 2032 w odległości około 0,0758 au (11,3×106 km).

Obliczenia Giorgini z JPL NASA oparte są na obserwacjach do 2002 roku (214 obserwacji optycznych i 12 radarowych). Teraz, 5 lipca 2018 roku mamy odpowiednio 576 i 12 obserwacji oraz dłuższy łuk obserwacyjny. Sitarski wyznaczył orbitę asteroidy na podstawie 231 obserwacji optycznych z okresu od 22 lutego 1950 do 18 grudnia 2004 i zastosował swoje metody cracovskie do znalezienia orbity uderzeniowej dla 2880.

The Initial Orbital Elements of Asteroid (29075) 1950 DA

Orbita asteroidy (29075) 1950 DA została obliczona przy użyciu swobodnie dystrybuowanego oprogramowania OrbFit, wersja 5.0.5 (http://adams.dm.unipi.it/~orbmaint/orbfit/ ). Ten nowy wersja zawierać the nowy błąd model i the debiasing i waga schemat opisywać i the DE431 wersja JPL’s planetarny efemeryda. Strona NEODyS (http://newton.dm.unipi.it/neodys/) i użyty powyżej program OrbFit podają debiasing katalogu gwiazd i model błędu z założonymi astrometrycznymi błędami RMS wyliczonymi na podstawie testów w powyższej pracy. Efekt niegrawitacyjny Yarkovsky’ego możemy obliczyć jako niepewność modelu, czyli rozwiązać dla 7 parametrów zamiast 6, czyli tylko dla parametrów orbitalnych. Dotyczy to zarówno wyznaczania orbity (w początkowej epoce) jak i propagacji wykorzystywanych w procedurze monitorowania zderzenia.

Efekty niegrawitacyjne w ruchu orbitalnym planetoidy mogą być uwzględniane na różne sposoby. Najprostszym z nich jest założenie istnienia sekularnej zmiany osi semimajora orbity, da/dt. Możemy również obliczyć parametr niegrawitacyjny A2. Ujemna wartość A2 dla planetoidy oznacza, że średni dryf osi półmajora da/dt<0, a więc planetoida może być rotatorem wstecznym. Długość łuku obserwacyjnego wynosi 24824 dni (prawie 68 lat), więc możliwe jest obliczenie parametru niegrawitacyjnego A2.

Pierwiastki orbitalne podane w TABELI 1 zostały obliczone przy użyciu efemeryd planetarnych i księżycowych JPL DE431, a dodatkowe perturbacje 16 masywnych planetoid zostały wykorzystane przez : (1)Ceres, (2)Pallas, (4)Westa, (10)Hygiea, (3)Juno, (9)Metis, (15) Eunomia, (16) Psyche, (29) Amfitryta, (31) Eufrozyna, (52) Europa, (65) Cybele, (87) Sylvia, (511) Davida, (532) Herculina i (704) Interamnia. I dodatkowo użyłem perturbacji Plutona.

Tabela 1: Keplerowskie elementy orbitalne.

Tabela 1 zawiera zestawienie parametrów orbitalnych planetoidy (29075) 1950 DA, które zostały obliczone za pomocą programu OrbFit na podstawie wszystkich 576 obserwacji optycznych (z których 6 odrzucono jako wartości odstające). od 22.02.23014, 1950 do 09.02.19461, 2018, a także na 12 obserwacjach radarowych od 3 marca 2001 do 1 maja 2012.

Tabela 1 zawiera również ich niepewności 1-σ, które są pierwiastkami kwadratowymi z elementów diagonalnych obliczonej macierzy kowariancji. RMS jest średnią kwadratową residuów między obliczoną orbitą a wszystkimi 588 obserwacjami użytymi w rozwiązaniu.

Obliczyłem bezpośrednio z programu OrbFit absolutną magnitudo H wynoszącą (17.064 ± 0.507) mag. Stąd, obliczyłem średnicę D planetoidy z jej H i albedo pv używając wzoru :

D = 1329 * 10-H/5 Pv-1/2,

gdzie D jest w km.

Dla H = (17.064 ± 0.507) mag i albedo 0.07 (EAR_A_COMPIL_5_NEOWISEDIAM_V1_0 (http://adsabs.harvard.edu/abs/2011ApJ…743..156M), stwierdzam, że średnica (29075) 1950 DA wynosi od 1,5 km do 2,5 km.

Analiza bliskich podejść asteroidy (29075) 1950 DA do 2300

FIG. 1 przedstawia bliskie podejścia (CA) między Ziemią a asteroidą (29075) 1950 DA między 2000 a 2900. Pokazałem tylko CA<0.02 au. Są one obliczone przy użyciu elementów orbitalnych i niegrawitacyjnych parametrów A2 z TABELI 1. Pierwsze CA jest w 2641 roku na 0.0155 au. Najgłębsze CA zaczynają się w 2860 przy 0.0033 au z możliwym zderzeniem z Ziemią w 2880.

Możliwe rozwiązania zderzeń

Następnie, używając początkowych elementów orbitalnych z TABELI 1 oraz 601 planetoid (klonów) (VAs) z niepewnościami 3σ i propagując je do 2900 poszukiwałem zderzeń z Ziemią. TABELA 2 przedstawia możliwe rozwiązanie zderzenia dla 2880.

Tabela 2: Możliwe rozwiązanie impaktu dla 2880.

Podsumowanie

Głównym celem mojej pracy jest przedstawienie metod pozwalających na śledzenie orbity potencjalnie niebezpiecznej asteroidy (29075) 1950 DA. Obliczyłem minimalne odległości między planetoidą a Ziemią w przedziale czasowym 900 lat do przodu od teraz. Znalazłem rozwiązanie uderzenia dla 2880. Możliwe jest odzyskanie asteroidy (29075) 1950 DA w 2032 roku, kiedy odległość do Ziemi będzie wynosić około 0,076 au. Obserwacje optyczne i radarowe wykonane podczas tego bliskiego zbliżenia mogą udoskonalić orbitę asteroidy i dać bardziej precyzyjne możliwe rozwiązania zderzenia.

1. Giorgini J,. Asteroid 1950 DA?s Encounter with Earth in 2880. Physical Limits of Collision Probability Prediction. Science. 2002;296:132-136.
2. Sitarski, G. Generating of ?clones? of an Impact Orbit for the Earth-Asteroid Collision. Acta Astronomica. 2006;56:283-292.
3. Farnocchia, D., Chesley, S. R., Chamberlin, A.B., Tholen, D. J. Star catalog position and proper motion corrections in asteroid astrometry. Icarus. 2015;245:94-111
4. Farnocchia, D., Chesley, S. R., Chodas, P.~W., Micheli, M., Tholen, D.~J., Milani, A., Elliott, G.~T., Bernardi, F. Yarkovsky-driven impact risk analysis for asteroid (99942) Apophis.Icarus 2013;224:192-200.
5. Farnocchia, D., Chesley, S. R., Vokrouhlick’y, D., Milani, A., Spoto, F., Bottke, W.~F. Near Earth Asteroids with measurable Yarkovsky effect. Icarus. 2013;224:1-13.
6. Włodarczyk, I. Potencjalnie niebezpieczna asteroida (410777) 2009 FD. Acta Astronomica. 2015;65:215-231.
7. Fowler, J. W., Chilemi, J. R. IRAS asteroid data processing, in The IRAS Minor Planet Survey, ed. E. F. Tedesco, Phillips Laboratory, Hanscom AFB, Technical Report. 1992. PL-TR-92-2049

.