Околоземной астероид 2004mb6 и его фрагменты

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _____________________________________2011, том 54, №7_________________________________

АСТРОНОМИЯ

УДК 523. 532

Г.И.Кохирова

ОКОЛОЗЕМНОЙ АСТЕРОИД 2004МВ6 И ЕГО ФРАГМЕНТЫ

Институт астрофизики АН Республики Таджикистан

В 2009 г. болидной сетью Таджикистана сфотографированы 2 ярких болида, согласно РЕ критерию имеющих астероидное происхождение. Радианты и орбиты болидов оказались близкими между собой и с тремя метеоритообразующими болидами, сфотографированными Канадской бо-лидной сетью.

В результате поиска возможного родительского тела этой группы среди околоземных астероидов (ОЗА) оказалось, что их орбиты весьма близки к орбите ОЗА 2004МВ6. Для проверки выявленного родства исследована эволюция орбит 2004МВ6 и метеороида, произведшего болид ТЫ170809а. Результаты показывают, что оба объекта имеют хорошо совпадающие вековые изменения элементов орбит и значения критерия схожести их орбит не превышают 0.14 в течение всего времени.

Мы предполагаем, что исследуемые метеоритопроизводящие болиды порождены фрагментами ОЗА 2004МВ6 и эти крупные тела являлись составной частью астероидного метеороидного роя, родительским телом которого является 2004МВ6.

Ключевые слова: болид - метеороид - астероид - метеорит - орбита - эволюция - плотность.

Выявление генетических взаимосвязей малых тел Солнечной системы является актуальным как с общей естественнонаучной, так и с прикладной точки зрения. Результаты таких исследований пополняют наши знания об околоземном космическом пространстве и необходимы для учета астеро-идно-метеороидной опасности.

Сегодня связь метеорных потоков с кометами не вызывает сомнения. Вопрос изучен достаточно хорошо, и дезинтеграция комет рассматривается как основной источник образования метеорных потоков. В то же время родственные с астероидами метеороидные рои, способные производить метеоритообразующие болиды, остаются пока малоизученными. Существование таких роев впервые было предположено На1Шау [1]. Позже На1Шау й а1. [2] по результатам наблюдений болидных сетей Канады и США [3-4] и используя критерий схожести орбит выделили четыре группы - предположительно метеороидных роев, образующих метеориты, и сделали вывод о том, что фрагменты астероидов являются родительскими телами этих роев.

Цель нашей работы - продолжить выявление возможных связей метеороидных роев с реальными астероидами, используя также результаты болидных наблюдений в Таджикистане.

Адрес для корреспонденции: Кохирова Гулчехра Исроиловна. 734042, Республика Таджикистан, г.Душанбе, ул.Бухоро, 22, Институт астрофизики АН РТ. E-mail: kokhirova2004@mail.ru.

Наблюдательный материал и поиск похожих болидов

В августе 2009 г. болидной сетью Таджикистана [5] сфотографированы два ярких болида с максимальной яркостью -9.2 и -8.5 звездных величин и доатмосферными массами 5.7 и 7.8 кг. Все основные данные атмосферных траекторий, радиантов и орбит в равноденствии 2000.0 приведены в табл.1. Конечные высоты видимых атмосферных траекторий составили 39.3 и 35.4 км. Вычисленные радианты и орбиты болидов, которые, согласно РЕ критерию [6], относятся ко II болидной группе и имеют астероидное происхождение, оказались близкими между собой. Поиск родственных с ними наблюденных болидов в опубликованных каталогах выявил, что таковыми являются болиды MORP18, MORP123 и MORP886, сфотографированные Канадской болидной сетью 19 августа 1971 г., 13 августа 1974 г. и 7 сентября 1983 г. Эти болиды включены в группу 46 болидов, вероятно завершившихся выпадением метеоритов, из которых найден лишь метеорит Иннисфри [3]. Кроме того, MORP123 и MORP886 являются членами третьей группы вероятно родственных метеоритообразующих болидов, выделенной Halliday et al. [2] по наблюдательному материалу болидных сетей Канады и США, и на этой основе предположивших существование метеоритообразующих или астероидных метеороидных роев. Основные параметры этих объектов также приведены в табл. 1.

Таблица 1

Основные параметры атмосферных траекторий, координаты радиантов и элементы орбит

пяти болидов

№ болида TN170809a TN220S09a MORP18 1290871 MORP123 130874 MORP886 070983

Не (км) 67.2±.02 86.7±.02 75.5 81.0 72.0

He (км) 39.3±.03 35.4±.01 27.б 32.б 32.0

zR (град) 31.0б±.01 43.78±.02 б1.9 б5.4 72.1

ag (град) 301.41±.07 305.48±.07 304.7 295.7 297.8

dg (град) 4.б4±.10 -6.16±.02 -10.5 -12.5 -4.7

VM (км с"1) 19.10±.24 18.97±.02 18.4 1б.3 13.8

vE (км с"1) 14.7б±.83 9.08±.10 5.7 8.7 7.4

vg (км с"1) 15.5б±.30 15.50±.02 14.б 12.1 8.5

t (с) 1.7 3.7 5.4 5.8 5.8

Mp -9.2 -8.5 -9.8 -7.1 -7.4

тш (кг) 5.б8 7.81 б.00 1.90 3.20

те (кг) .032 .030 0.0 0.0 0.0

md (кг) .30 1.80 0.30 0.74 1.10

PE/Type -4.94/II -4.74/II\I -3.86/I -4.00/I -4.00/I

а (а.е.) 2.54±.10 3.14±.02 2.42 1.98 1.90

e .668±.014 .730±.001 .б55 .558 .494

q (а.е.) .843±.002 .845±.000 .833 .875 .9б2

т (град) 234.36±.10 232.31±.09 23б.5 231.7 210.2

Я (град) 144.S4±.00 149.67±.00 144.9 139.5 1б4.4

і (град) 10.60±.21 5.58±.01 3.7 3.1 3.8

Фотографические наблюдения болидов, завершившихся падением метеоритов, как обнаруженных, так и пока не найденных, позволили определить общие статистические параметры, характеризующие типичное метеоритное явление. Потенциальными кандидатами в метеоритообразующие являются болиды, имеющие в совокупности следующие данные: внетамосферную скорость, как правило, не выше 22 км-с-1 и конечную скорость ниже 15 км-с-1, сравнительно низкую высоту погасания, составляющую менее 40 км, доатмосферную массу в среднем от 0.5 кг и выше, и конечную динамическую массу метеороида, отличающуюся от нуля. Длительность болида должна составлять от двух секунд и больше. Подавляющее большинство таких тел должны быть каменными с объемной плотностью порядка нескольких г-см-3 и до вторжения в земную атмосферу двигаться по астероидальным орбитам.

В табл. 1 даны номер болида, НБ и НЕ - высоты начала и конца видимой траектории над уровнем моря; - зенитное расстояние радианта; а№ - прямое восхождение и склонение геоцентрического радианта; и уЕ - доатмосферная скорость и скорость в конце видимой траектории; - гео-

центрическая скорость; МР - максимальная абсолютная звездная величина болида; тх - доатмосферная фотометрическая масса метеороида; тл - конечная динамическая масса метеороида; РЕ - эмпирический критерий конечных высот болидов и тип болидной группы согласно классификации [6], к которой принадлежит болид, а - большая полуось, е - эксцентриситет, q - перигелийное расстояние, ш - аргумент перигелия, и - долгота восходящего узла, г - наклон орбиты.

В установлении взаимной схожести двух орбит важным средством является Д^_я-критерий Саутворта-Хокинса [7], величина которого определяет расстояние между орбитами двух тел в фазовом пространстве элементов е, q, г, и и ш:

- н2 = (е2 - еі)2 + (Чі - Чі)2 + (2 8Іп + йп і МП /2 (2 МП

е1 + е2^-„

+

(^--------2)2 біп

2 2

где индексы 1 и 2 соответствуют элементам сравниваемых орбит. Когда 05-н достаточно мал, то предполагается, что эти два тела, вероятно, генетически связаны и имеют общее происхождение.

Вычисленные значения ^-критерия для различных комбинаций исследуемых болидов приведены в табл. 2. Из этой таблицы видно, что величина 05_н критерия для любой пары из этих болидов заключена в пределах от 0.08 до 0.28, указывающая на то, что все они находятся на очень схожих орбитах. Таким образом, согласно 0$_н критерию Саутворта-Хокинса, подтверждена родственная связь между этими пятью болидами.

Таблица 2

Величины 05_н - критерия

Болид ТМ70809а ТШ20809а МОКР18 МОКР123 МОКР886 2004МВ6

ТМ70809а 0.00 0.11 0.12 0.19 0.25 0.21

ТШ20809а 0.11 0.00 0.08 0.20 0.28 0.25

МОКР18 0.12 0.08 0.00 0.15 0.22 0.25

МОКР123 0.19 0.20 0.15 0.00 0.12 0.25

МОКР886 0.25 0.28 0.22 0.12 0.00 0.30

2004МВ6 0.21 0.25 0.25 0.25 0.30 0.00

Поиск родительского тела группы метеоритообразующих болидов

Так как эти связанные орбитальным родством болиды имеют астероидное происхождение, мы провели поиск их возможного родительского тела среди околоземных астероидов (ОЗА). В результате оказалось, что их орбиты близки к орбите сближающегося с Землей астероида группы Аполлона 2004МВ6. Элементы орбиты 2004МВ6 в равноденствии 2000.0 приведены в табл. 3. Здесь приведено также значение абсолютной звездной величины астероида Н. Вычисленные значения 05_Н критерия каждой пары болид - астероид не превышают 0.30 (табл. 2) и доказывают, что все объекты в действительности двигаются по схожим орбитам.

Отсутствие связанных с этим астероидом наблюдаемых метеорных потоков свидетельствует о том, что этот объект не является угасшей кометой.

Таблица 3

Элементы орбиты астероида 2004МВ6

а q 1 и ш

Астероид е (град) (град) (град) Н

а.е. а.е.

2004МВ6 2.570 .707 .753 11.1 134.3 229.7 19.3

Опыт показывает, что простое сравнение современных орбит космических объектов иногда допускает их случайное совпадение и поэтому необходимо учитывать вековые изменения элементов орбиты.

Для проверки выявленного родства мы исследовали эволюцию орбиты астероида 2004 МВ6 и метеороида, произведшего болид ТШ70809а на временном интервале около 7000 лет, охватывающем один цикл изменения аргумента перигелия методом Альфана-Горячева [8] с учетом гравитационных возмущений шести планет (Меркурий-Сатурн).

На рис. 1 и 2 приведены вековые изменения радиус-векторов восходящего Яа и нисходящего Ял узлов орбиты каждого из объектов в зависимости от аргумента перигелия ш за период одного цикла изменений ш. Оказалось, что эти зависимости идентичны между собой. Результаты показывают, что оба объекта имеют хорошо совпадающие вековые изменения элементов орбит. Также мы определили модифицированный Ашером и др. [9] В - критерий сходства орбит астероида и метеороида:

Б2 =

определяемый большой полуосью, эксцентриситетом и наклоном сравниваемых двух орбит. Результаты показывают (рис.3), что величина этого В -критерия не превышают значения 0.14 в течение всего времени, что также свидетельствует о несомненном родстве между 2004МВ6 и метеороидом.

Рис.1. Вековые изменения радиус-векторов восходящего Яа узла орбит астероида 2004МВ6 (сплошная линия) и метеороида ТШ70809а (пунктирная линия) в зависимости от аргумента перигелия.

Рис.2. Вековые изменения радиус-векторов нисходящего Яа узла орбит астероида 2004МВ6 (сплошная линия) и метеороида ТШ70809а (пунктирная линия) в зависимости от аргумента перигелия.

0.30 -0.20 -0.10 0.00

-8000 -6000 -4000 -2000 0

Время Т, годы

Рис. 3. Зависимость D критерия Ашера и др. [9] от времени для астероида 2004МВ6 и метеороида, произведшего болид ТШ70809а.

Заключение

1. Значения доатмосферных скоростей и масс, конечных высот, принадлежность ко II болид-ной группе, имеющей астероидную природу, позволяют классифицировать болиды ТШ70809а и ТК220809а как метеоритообразующие.

2. Координаты радиантов и скорости данных болидов оказались схожими с радиантами и скоростями трех метеоритообразующих болидов, зарегистрированных Канадской болидной сетью.

3. Согласно DS-H критерию, все пять объектов двигались по очень близким орбитам, следовательно, родственны между собой и, вероятно, принадлежат к одному и тому же метеороидному рою.

4. В результате поиска родительского тела этой группы метеороидов, произведших болиды, выявлено, что орбита ОЗА 2004МВ6 схожа с орбитами метеороидов. Исследование эволюции орбит 2004МВ6 и метеороида ТШ70809а показало, что оба объекта имеют совпадающие вековые изменения элементов орбит за один цикл изменения аргумента перигелия в течение 7000 лет. Несомненное родство 2004МВ6 и метеороида также подтверждает D-критерий, значения которого не превышают величины 0.14 в течение всего времени.

5. Мы предполагаем, что исследуемые метеоритопроизводящие болиды порождены фрагментами ОЗА 2004MB6 и эти крупные тела являлись составной частью астероидного метеороидного роя, родительским телом которого является 2004MB6. Исследование этого интересного выявленного бо-лидного потока требует дальнейших наблюдений болидов.

Данная работа выполнена при поддержке Международного научно-технического центра по проекту Т-1629.

Поступило 27.05.2011 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Halliday I. - Icarus, 1987, 69, p. 550.

2. Halliday I., Blackwell A.T. & Griffin A.A. - Meteoritics, 1990, 25, pp. 93-99.

3. Halliday I., Griffin A.A. & Blackwell A.T. - Meteoritics & Planetary Science, 1996, 31, pp. 185-217.

4. Мак-Кроски PE., Шао СИ. Позен A. - Метеоритика, 1978, 37, с. 44-68.

5. Бабаджанов П.Б., Кохирова Г.И. - Известия АН РТ. Отделение физ-мат, хим., геол. и техн. наук, 2GG9, № 2 (І35), с.46-55.

6. Ceplecha Z., McCrosky R.E. J. - J. Geophys. Res., 1976, vol.81, № 35, pp.6257-6275.

7. Southworth R.B. & Hawkins G.S. - Smith. Contrib. Astrophys., 1963, 7, pp. 261-285.

8. Горячев Н.Н. - Метод Альфана для вычисления вековых возмущений планет и его применение, І937, Томск, Красное Знамя, ІІ5 с.

9. Asher D.S Clube S.V.M. Steel D.I. - MNRAS, 1993, 264, p. 93

Г.ИДохирова

АСТЕРОИДИ НАЗДИЗАМИНИИ 2004МВ6 BA ПОРА^ОИ ОН

Институти астрофизикаи Академияи илм^ои Цум^урии Тоцикистон

Радиант ва элементх,ои мадорх,ои 2 болиди (шихоби дурахшон), ки ба воситаи шабакаи фотографии Точикистон авгyсти с.2009 ба навор гирифта мyайян карда шyдаанд. Натичаи тадкикоти тахдввули мадори онх,о нишон медихдд, ки онх,о ба астероиди наздизаминии 2004МВ6 алокаманд мебошанд ва якчоя бо вай сели метеороидию астероидиро ташкил мєку-нанд.

Калимщои калиди: болид - метеороид - астероид - метеорит - мадор - тауаввул - зичи.

G.I.Kokhirova

NEAR-EARTH ASTEROID 2GG4MB6 AND IT FRAGMENTS

Institute of Astrophysics, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan In 2GG9 two bright fireballs of the -9.2 and -8.5 maximum absolute magnitudes and with initial masses of the meteoroids produced fireballs of 5.7 and 7.8 kg were captured by the Tajikistan fireball network. It turned out, that the coordinates of radiants and orbits of fireballs, which according to the PE criterion have asteroidal origin, are nearly identical to each other. Three meteorite-dropping fireballs with the similar parameters earlier were recorded by the MORP camera network in Canada.

We undertook a search for the possible progenitor of this group among the near-Earth asteroids (NEAs). It was found that their orbits are very close to the orbit of the NEA 2004MB6 that is confirmed by their mutual values of the Southworth and Hawkins D-criterion. For verification of the revealed association the orbital evolution of the 2004MB6 and the meteoroid produced TN170809a was investigated. As a result, both objects have well coincidence of the secular perturbations of orbital elements and the values of the modified D-criterion do not exceed the value of G.14 during the all time.

We suggested that a source of origin of the meteorite-dropping fireballs under consideration, probably, are fragments of the NEA 2004MB6 and these large bodies were constituent components of the aste-roidal meteoroid stream for which the asteroid 2004MB6 is the progenitor.

Key words: fireball - meteoroid - asteroid - meteorite - orbit - evolution - density.