Невидимые астероиды возле Венеры могут угрожать Земле в будущем

Слева: распределение известных астероидов возле Венеры (синие кружки) и её коорбитальных астероидов (красные звезды) в плоскости (H, e). Справа: распределение 14382 смоделированных околоземных астероидов (чёрные точки). Автор: Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202554320

Международная группа исследователей из Университета Сан-Паулу (UNESP) в Бразилии выявила малоизученную, но потенциально значительную угрозу — астероиды, которые делят орбиту с Венерой и могут полностью ускользать от текущих программ наблюдения из-за своего положения на небе. Эти объекты пока не обнаружены, но в течение нескольких тысяч лет они могут столкнуться с Землёй, вызвав разрушения в масштабах крупных городов.

«Наше исследование показывает, что существует популяция потенциально опасных астероидов, которые мы не можем обнаружить с помощью современных телескопов. Эти объекты находятся не в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером, а гораздо ближе, в резонансе с Венерой. Но наблюдать их настолько сложно, что они остаются невидимыми, хотя и могут представлять реальный риск столкновения с нашей планетой в отдалённом будущем», — сообщил астроном Валерио Карруба, ведущий автор исследования.

Так называемые «венерианские коорбитальные астероиды» движутся вокруг Солнца, а не вокруг планеты, но находятся в той же орбитальной зоне и имеют схожие периоды обращения. Они входят в резонанс 1:1 с Венерой, то есть совершают один оборот вокруг Солнца за то же время, что и планета.

В отличие от троянских астероидов Юпитера, которые отличаются стабильностью, известные на сегодня венерианские коорбиталы имеют высокий эксцентриситет и нестабильны. Они циклически переходят между разными орбитальными конфигурациями с периодом около 12 000 лет. Во время этих переходов астероиды могут приближаться к орбите Земли на крайне малые расстояния, потенциально пересекая её.

Чем меньше эксцентриситет, тем выше опасность

В текущем каталоге значится лишь 20 таких астероидов, и у всех, кроме одного, эксцентриситет превышает 0,38. Это означает, что их орбиты уводят их дальше от Солнца, где их легче обнаружить с Земли. Однако моделирование показывает, что должна существовать гораздо более многочисленная популяция астероидов с меньшим эксцентриситетом, которые остаются практически невидимыми для наземных обсерваторий.

«Отсутствие объектов с эксцентриситетом менее 0,38 явно является результатом наблюдательной селекции», — отмечает исследователь.

В симуляциях с модельными объектами были идентифицированы опасные зоны, где астероиды могут сближаться с Землёй. Некоторые из смоделированных объектов достигали минимальных расстояний, статистически соответствующих почти неизбежным столкновениям в масштабе тысячелетий.

«В этой популяции могут скрываться астероиды диаметром около 300 метров, способные образовать кратеры шириной 3–4,5 километра и высвободить энергию, эквивалентную сотням мегатонн. Удар по густонаселённой территории вызвал бы разрушения в большом масштабе», — говорит Карруба.

Исследование также оценило возможности обнаружения этих объектов с помощью обсерватории Веры Рубин (LSST) в Чили. Однако симуляции показали, что даже самые яркие астероиды будут видны лишь одну-две недели в году при условии нахождения выше 20 градусов над горизонтом, а периоды видимости разделены длительными интервалами невидимости.

«Такие астероиды могут оставаться невидимыми месяцы или годы и появляться всего на несколько дней при очень специфических условиях. Это делает их практически необнаружимыми в рамках регулярных программ обсерватории Веры Рубин», — поясняет учёный.

Альтернативой могли бы стать космические телескопы, нацеленные на области вблизи Солнца. Миссии, такие как Neo Surveyor (NASA) и предложенная китайская миссия Crown, могли бы обнаруживать астероиды при малых углах удлинения с позиций на орбите Венеры, обеспечивая более полное и непрерывное покрытие.

«Планетарная защита должна учитывать не только то, что мы можем увидеть, но и то, что мы пока видеть не в состоянии», — заключает Карруба.

Считается, что коорбитальные астероиды Венеры происходят из главного пояса. Из-за сложных гравитационных взаимодействий они были постепенно переведены на внутренние орбиты и временно захвачены в резонанс с Венерой. Эти захваты носят временный характер (в среднем около 12 000 лет), после чего объекты могут перейти на траектории, сближающиеся с Землёй, или быть выброшены из Солнечной системы.

Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.