Вулканоид

Вулканоидите се претпоставена група на астероиди кои кружат околу Сонцето во динамички стабилна зона меѓу орбитата на планетата Меркур и Сонцето. Наречени се по претпоставената планета Вулкан, за која се сметало дека постои врз основа на неправилностите во орбитата на Меркур, која пак подоцна била објаснета со општата релативност. Досега не се откриени вулканоиди, и сѐ уште не е јасно дали постојат.

Ако постојат, вулканоидите би било тешко да се откријат бидејќи би биле премали и преблиску до силниот сјај на Сонцето. Поради близината до Сонцето, од Земјата може да се бараат само за време на самрак или при затемнување на Сонцето. Пречникот на вулканоидите би требало да биде од околу 100 метри до 6 километри и веројатно имаат скоро кружни орбити во близина на надворешниот раб од гравитациски стабилната зона помеѓу Сонцето и Меркур.

Вулканоидите, ако се пронајдат, на научниците може да им понудат материјал за првиот период од создавањето на планетите, како и увид во условите кои постоеле во раниот Сончев Систем. Иако е откриено дека секој втор гравитациски стабилен регион во Сончевиот Систем содржи тела, не-гравитациските сили (како ефектот Јарковски) или влијанието на мигрирачка планетата во раните фази од развојот на Сончевиот Систем можеби ја исцрпиле оваа област од сите астероиди кои можеби се наоѓале таму.

 Историја и набљудување 
Небесните тела во внатрешноста на орбитата на Меркур се претпоставувале и се барале со векови. Германскиот астроном Кристоф Шајнер во 1611 година мислел дека видел мали тела како минуваат пред Сонцето, но подоцна се испоставило дека тоа се сончеви дамки. Во 1850-тите, Урбеин Ле Верие направил детални пресметки на орбитата на Меркур и открил мало несовпаѓање во прецесијата на перихелот на планетата со предвидените вредности. Тој претпоставувал дека гравитациското влијание на мала планета или прстен од астероиди во орбитата на Меркур би го објаснило ваквото отстапување. Веднаш потоа, астроном-аматер по име Едмонд Лескарбо тврдел дека ја видел претпоставената планета на Ле Верие како поминува врз Сончевиот диск. Новата планета набргу била наречена Вулкан, но не била повторно видена, а неправилното однесување на орбитата на Меркур било објаснето од Ајнштајновата општа теорија за релативноста во 1915 година. Вулканоидите своето име го добиле по оваа претпоставена планета. Она што го видел Лескарбо веројатно била уште една сончева дамка.
лево|мини|270x270пкс| Целосно затемнување на Сонцето . Овие настани овозможуваат да се бараат вулканоиди од Земјата.
Вулканоидите, ако постојат, би било тешко да се откријат поради блесокот од блиското Сонце, и од Земјата може да се бараат само за време на самрак или за време на затемнувањето на Сонцето. Во раните 1900-ти биле извршени неколку потраги за време на затемнувањата, при кои не се откриле вулканоиди, а потрагите за време на затемнувањата остануваат вообичаен метод на барање. Конвенционалните телескопи не можат да се користат за нивно пребарување бидејќи блиското Сонце може да им ја оштети оптиката.

Во 1998 година, астрономите ги анализирале податоците од ЛАСКО инструментот поставен на вселенското летало СОХО, кои се збир од три коронографи. Податоците прибрани меѓу јануари и мај истата година не покажале присуство на вулканоиди посветли од магнитуда 7. Ова одговара на пречник од околу 60 километри, под претпоставка дека астероидите имаат албедо слично на она на Меркур. Всушност, се исклучува присуство на голем планетоид на растојание од 0,18 ае, предвиден со теоријата на скаларна релативност.

Подоцна се правеле обиди за откривање на вулканоидите преку поставување на астрономска опрема над пречките од Земјината атмосфера, на височини каде што небото за време на самрак е потемно и појасно отколку на земјата. Во 2000 година, планетарниот научник Алан Стерн извршил истражувања на вулканоидната зона користејќи го надгледувачот Lockheed U-2. Летовите биле извршени на височина од 21.300 метри за време на самрак. Во 2002 година, тој и Ден Дурда извршиле слични набљудувања со борбен авион Ф-18. Направија три лета над пустината Мохаве на надморска височина од 15.000 метри и вршеле набљудувања со Југозападен Универзален Систем за Сликање — во Воздух (SWUIS-A).

Дури и на овие височини, сè уште има атмосфера и може да ја попречува потрагата по вулканоиди. Во 2004 година, се направил обид со суборбитален вселенски лет со цел да се постави камера над атмосферата на Земјата. Ракетата Блек Брант била лансирана на 16 јануари од Вајт Сендс во Ново Мексико, и на својот десетминутен лет носела моќна камера наречена ВулКам, Таа достигнала височина од 274.000 метри  и направила преку 50.000 слики. Но на ниту една од сликите не биле откриени вулканоиди. Сепак на овој лет имало технички проблеми.

Податоците од пребарувањата од двете вселенски летала (СТЕРЕО) од НАСА не успеале да откријат ниту еден вулканоиден астероид.  Се јавува сомнеж дека има вулканоиди со пречник подолг од 5.7 километри.

Вселенската сонда МЕСИНЏЕР направила неколку снимки од надворешните региони од вулканоидната зона; но неговите можности биле ограничени затоа што неговите инструменти морало постојано да бидат насочени обратно од Сонцето за да се избегне оштетување. Сепак, до неговото уништување во 2015 година, леталото не успеало да понуди значајни докази за вулканоидите.

На 13 август 2021 година, бил откриен астероидот 2021 PH27, со перихел длабоко во орбитата на Меркур. При неговото најмало растојание до Сонцето од 0,1331 АЕ, тој доаѓа повеќе од двојно поблиску до Сонцето од перихелот на Меркур на 0,307499 АЕ. Ова го вклучува астероидот во рамките на претпоставената вулканоидна зона.

 Орбита 
Вулканоид е астероид во стабилна орбита со главен полупречник помал од оној на Меркур (т.е. 0,387 АЕ). Овде не спаѓаат телата како околусончеви комети, кои иако имаат апсида во орбитата на Меркур, имаат многу поголеми главни полупречници.
десно|мини|270x270пкс| Зоната, претставена со портокалова боја, во која може да има вулканоиди, споредена со орбитите на Меркур, Венера и Земјата
Се смета дека вулканоидите постојат во гравитациски стабилен појас во внатрешната орбита на Меркур, на растојание од 0,06 до 0,21 АЕ од Сонцето. Утврдено е дека во сите други региони со слична стабилност во Сончевиот Систем содржат тела, иако можно е не-гравитациските сили како зрачниот притисок, Појнтинг-Робертсоновото влечење  и ефектот Јарковски  да ги извлекле од вулканоидната област телата кои порано ги имало. Можно е да има не повеќе од 300 до 900 вулканоиди поголеми од 1 километар во преостанатиот полупречник, ако воопшто има. Студијата од 2020 година покажала дека ефектот на Јарковски-О'Киф-Раџиевски-Падак е доволно силен за да уништи претпоставени вулканоиди со полупречник од 100 km во временски периоди многу помали од староста на Сончевиот Систем; било откриено дека можните вулканоидни астероиди постојано се вртат според ЈОРП ефектот додека ротационо не се распаднат на помали тела, што постојано се случува додека остатоците не станат доволно мали за да бидат исфрлени од вулканоидниот регион со ефектот Јарковски; ова би објаснило зошто не се забележани вулканоиди. Гравитациската стабилност на вулканоидната зона делумно се должи на фактот дека има само една соседна планета. Во тој поглед може да се спореди со Кајперовиот Појас. Надворешниот раб на вулканоидната зона е приближно 0,21 АЕ од Сонцето. Телата кои се поодалечени од ова растојание се нестабилни поради дејството на Меркур и би биле растроени во меркуропресекувачи во временски период од 100 милиони години. (Сепак, некои дефиниции таквите нестабилни тела би ги класифицирале како вулканоиди сѐ додека нивните орбити лежат целосно во внатрешноста на орбитата од Меркур.)  Внатрешниот раб не е строго дефиниран: тела на растојание поблиско од 0,06 AЕ се прилично подложни на Појнтинг-Робертсоновото влечење и ефектот Јарковски, па дури и вулканоидите на растојание до 0,09 AЕ би имале температури од 1.000 К или повеќе, што е доволно топло за испарувањето на карпите да стане ограничувачки фактор за нивен опстанок.

Максималниот можен волумен на вулканоидната зона е многу мал во споредба со оној на астероидниот појас. Судирите меѓу телата во вулканоидната зона би биле чести и многу енергични, со тенденција да ги уништат телата. Најповолна местоположба за вулканоиди е веројатно во кружни орбити во близина на надворешниот раб на вулканоидната зона. Малку е веројатно дека вулканоидите ќе имаат поголем наклон од околу 10° кон еклиптиката. Можно е постоење и на Меркурови тројанци - астероиди заробени во Лагранжовите точки на Меркур.

 Физички одлики 
Сите вулканоиди што постојат треба да бидат релативно мали. Претходните пребарувања, особено од вселенското летало СТЕРЕО, исклучуваат постоење на астероиди поголеми од 6 километри во пречник. Минималната големина им е околу 100 метри; честичките помали од 0,2 μm се одбивани од зрачниот притисок, а телата помали од 70 m би биле вовлечени во Сонцето преку Појнтинг-Робертсоновото влечење. Помеѓу овие горни и долни граници, постоење на астероиди со пречник помеѓу 1 километар и 6 километри се смета дека е можно. Тие би биле речиси доволно жешки за да сјаат со црвена светлина.

Се смета дека вулканоидите би биле многу богати со елементи со висока точка на топење, како железо и никел. Малку е веројатно дека поседуваат реголит бидејќи таквиот материјал побрзо се загрева и лади, и се под повисоко влијание на ефектот Јарковски од цврстата карпа. Вулканоидите по боја и албедо се веројатно слични на Меркур, и може да содржат материјал останат од најраните фази на создавањето на Сончевиот Систем.

Постојат докази дека Меркур бил погоден од големо тело релативно доцна во неговиот развој, судир кој отстранил голем дел од кората и обвивката на Меркур, и кој ја објаснува тенкоста на Меркуровата обвивка во споредба со обвивките на другите земјовидни планети. Ако имало таков судар, голем дел од расфрлените остатоци како резултат на сударот можеби сè уште кружат околу Сонцето во вулканоидната зона.

 Значење 
Вулканоидите, кои се сосема нова класа на небесни тела, сами по себе би биле интересни, но откривањето дали тие постојат или не, ќе даде увид во создавањето и еволуцијата на Сончевиот Систем . Ако постојат, тие би можеле да содржат материјал останат од најраниот период на создавање на планетите, и да помогнат во одредувањето на условите под кои се настанале земјовидните планети. Ако вулканоидите постојат или постоеле во минатото, тие би претставувале група на тела кои се судирале само со Меркур и не зафатиле друга планета, и на тој начин ја прават површината на Меркур да изгледа постара отколку што всушност е. Ако се открие дека не постојат вулканоиди, тоа би поставило ограничувања за начинот на создавањето на планетите  и би навело дека други процеси дејствувале во внатрешниот Сончев Систем, како планетарната миграција која ја расчистува областа.

 Поврзано 
 Астероид Атира (астероиди секогаш во Земјината орбита)
 Астероидно семејство
 Меркуропресекувачи
Околусончеви комети
 Список на претпоставени објекти на Сончевиот Систем
 Список на помали планети кои минуваат низ Меркур
 Вулкан (претпоставена планета) 
 Наводи 

Категорија:Меркур
Категорија:Атирски астероиди
Категорија:Хипотетички тела во Сончевиот Систем