Samorbitala kroppar som kretsar kring solen i samma riktning som en planet kan följa banor (blå kurvor med pilar) som, ur planetens perspektiv, ser ut som grodyngel, hästskor eller "kvasisatelliter". Upphovsman:Helena Morais &Fathi Namouni
I vårt solsystem, en asteroid kretsar runt solen i motsatt riktning till planeterna. Asteroid 2015 BZ509, även känd som Bee-Zed, tar 12 år att göra en fullständig bana runt solen. Detta är samma omloppsperiod som Jupiters, som delar sin bana men rör sig i motsatt riktning.
Asteroiden med den retrograde sambanan identifierades av Helena Morais, professor vid São Paulo State University's Institute of Geosciences &Exact Sciences (IGCE-UNESP). Morais hade förutspått upptäckten två år tidigare, och har publicerat sina fynd i Natur .
"Det är bra att få bekräftelse, "Morais sa." Jag var säker på att retrograd sambanor fanns. Vi har känt till denna asteroid sedan 2015, men omloppsbanan var inte klart bestämd, och det var inte möjligt att bekräfta den samorbitala konfigurationen. Nu har det bekräftats efter fler observationer som minskade antalet fel i orbitalparametrarna. Så, vi är säkra på att asteroiden är retrograd, samorbital och stabil. "
I samarbete med Fathi Namouni vid Côte d'Azur -observatoriet i Frankrike, Morais utvecklade en allmän teori om retrograd co-orbitaler och retrograd orbitalresonans.
Papperet av Paul Wiegert vid University of Western Ontario, Kanada, publicerad i mars Natur , beskriver hur objekt 2015 BZ509, upptäcktes i januari 2015, med hjälp av Panoramic Survey Telescope &Rapid Response System (Pan-STARRS) på Hawaii, spårades med hjälp av Large Binocular Telescope i Arizona. Bekräftelsen på att dess bana är retrograd och samorbital med Jupiter kom från dessa ytterligare observationer.
Retrogradbanor är sällsynta. Det uppskattas att endast 82 av de mer än 726, 000 kända asteroider har retrograde banor. Däremot, prograde medorbitaler som rör sig "med trafik" är inget nytt; Jupiter ensam åtföljs av några 6, 000 trojanska asteroider som delar jätteplanets bana.
Bee-Zed är ovanligt eftersom det delar en planets bana, eftersom dess egen bana är retrograd, och över allt, eftersom det har varit stabilt i miljontals år. "I stället för att kastas ut från banan av Jupiter, som man kan förvänta sig, asteroiden är i en konfiguration som säkerställer stabilitet tack vare samorbitalresonans, vilket betyder att dess rörelse är synkroniserad med planetens, undvika kollisioner, "Sa Morais.
Asteroiden korsar Jupiters väg vart sjätte år, men på grund av deras samorbitalresonans, de kommer aldrig närmare än 176 miljoner km, tillräckligt långt för att undvika stora störningar i asteroidens bana, även om Jupiters gravitation är avgörande för att hålla planeten och Bee-Zed i en 1:1 retrograd resonans.
Alla planeter och de flesta asteroiderna i solsystemet kretsar runt solen i samma riktning eftersom solsystemet kom från ett roterande moln av damm och gas, och de flesta av objekten som fortsätter att rotera som de gjorde tidigare.
"De allra flesta retrogradiga föremålen är kometer. Deras banor är vanligtvis lutande såväl som retrograd. De mest kända, självklart, är Halleys komet, som har en retrograd bana med en lutning på 162 °, praktiskt taget identisk med 2015 BZ509, "Sa Morais.
I de sista stadierna av planetbildning, hon förklarade, små kroppar fördrevs långt från solen och planeterna, bildar det sfäriska skalet av skräp och kometer som kallas Oort -molnet.
"På dessa avstånd Vintergatans gravitationseffekter stör små kroppar. Till att börja med, de kretsade nära ekliptikens plan i samma riktning som planeterna, men deras banor deformerades av galaxens tidvattenkraft och av interaktioner med närliggande stjärnor, gradvis blir mer lutande och bildar en mer eller mindre sfärisk reservoar, "Sa Morais.
Om dessa kroppars banor störs - av en stjärna som går till exempel - de återvänder till vägar nära solsystemets planeter och kan bli aktiva kometer. "De iskalla kropparna värms upp när de närmar sig solen, och isen sublimerar för att bilda koma [ett tätt moln av gas- och dammpartiklar runt en kärna] och ofta en svans, gör kometerna observerbara, " hon förklarade.
För BZ509 2015, den mest överraskande egenskapen är dess långa stabilitetstid. I deras kommentar i Natur , Morais och Namouni säger att den särskilt långa livslängden för 2015 BZ509 i sin retrograde bana gör den till det mest spännande föremålet i närheten av Jupiter. "Ytterligare studier behövs för att bekräfta hur detta mystiska objekt kom till sin nuvarande konfiguration, "avslutar de.
Wiegert spekulerar i att Bee-Zed förmodligen har sitt ursprung i Oort-molnet, som Halley -familjens kometer. I vilket fall som helst, mer forskning kommer att bli nödvändig för att rekonstruera Bee-Zeds episka resa genom solsystemet.
"Faktiskt, 2006 BZ8 kan till och med ingå ko-orbital retrograd resonans med Saturnus i framtiden. Våra simuleringar visade att resonansfångst är mer sannolikt för objekt med retrograd omloppsbanor än för dem som kretsar i samma riktning som planeterna, "Sa Morais.
Bee-Zed förväntas stanna i samma stat i ytterligare en miljon år. Dess upptäckt har lett till att forskare misstänker att asteroider i retrograd medbana med Jupiter och andra planeter kan vara vanligare än man tidigare trott, vilket gör teorin av Morais och Namouni ännu mer övertygande.