Τι είναι η Δυναμική Μέθοδος;

Η δυναμική μέθοδος είναι μια προσέγγιση που χρησιμοποιείται στην αστροφυσική για να προσπαθήσει να προσδιορίσει ποια είναι η μάζα ενός αστεροειδούς από το πώς η κίνησή του στο διάστημα επηρεάζεται από τη βαρυτική έλξη ενός άλλου αστεροειδούς που περνά κοντά του. Η διαδικασία αναφέρεται επίσης ως θεωρία διαταραχών και οδήγησε στον καθορισμό εκτιμήσεων για τις μάζες 24 σημαντικών αστεροειδών. Η χρήση της δυναμικής μεθόδου για τον προσδιορισμό της μάζας αστεροειδών ήταν η πιο επιτυχημένη διαθέσιμη μέθοδος εκτός από τις άμεσες διαστημικές πτήσεις από το 2011, αλλά είναι επιρρεπής σε προβλήματα λόγω δύο σημαντικών περιορισμών. Δεδομένου ότι οι αστεροειδείς είναι συνήθως εξαιρετικά μικρά σώματα, οι βαρυτικές επιδράσεις που έχουν ο ένας στον άλλο από απόσταση είναι συχνά τόσο μικρές που δεν μπορούν να μετρηθούν με την τρέχουσα τεχνολογία. Δεύτερον, η δυναμική μέθοδος λειτουργεί μόνο με δύο απομονωμένα σώματα στο διάστημα που βρίσκονται σε κοντινή απόσταση, καθώς το πρόβλημα n-σώματος προκύπτει με πολύπλοκα φαινόμενα ουράνιας μηχανικής εάν άλλοι αστεροειδείς ή πλανήτες σε εμβέλεια επηρεάζουν ταυτόχρονα την κίνηση των δύο σωμάτων που μελετώνται άμεσα.

Πρέπει να υπάρχει μια στενή ομάδα συνθηκών στην αστρονομία για τον προσδιορισμό της μάζας των αστεροειδών με τη δυναμική μέθοδο, όπου το περιθώριο σφάλματος δεν υπερβαίνει το 10% της πραγματικής μάζας του αντικειμένου. Αυτές οι συνθήκες περιλαμβάνουν παράγοντες όπως ο αστεροειδής που μετράται έχοντας μια επαναλαμβανόμενη, ένας προς έναν συνάντηση με έναν άλλο αστεροειδή, έτσι ώστε να μπορούν να ληφθούν πολλαπλές μετρήσεις, και μια σύγκριση με την προηγούμενη κίνηση του αστεροειδούς για πολλά χρόνια. Ο προσδιορισμός της μάζας των πρώτων 19 αστεροειδών με τη χρήση της δυναμικής μεθόδου από το 2003 βασίστηκε σε ιστορικά αρχεία για τροχιές των αντικειμένων από τα έτη 1900 έως 2002 για να εξασφαλιστεί η καλύτερη δυνατή ακρίβεια στους υπολογισμούς.

Από το 2011, το πεδίο της ουράνιας μηχανικής στην αστρονομία χρειάστηκε 200 χρόνια για να προσδιοριστεί η μάζα 24 αστεροειδών στο Ηλιακό Σύστημα. Τα περισσότερα από αυτά τα αντικείμενα είναι αρκετά μεγάλα σύμφωνα με τα πρότυπα αστεροειδών, όπως ο αστεροειδής Ceres, ο οποίος από μόνος του αντιπροσωπεύει το 30% έως 40% της συνολικής μάζας της ίδιας της ζώνης των αστεροειδών. Ωστόσο, η Δήμητρα είναι μόνο το 1% της μάζας της Σελήνης της Γης, γεγονός που έκανε τον προσδιορισμό ακόμη και της μάζας της δύσκολη αποστολή. Μερικοί αστεροειδείς έχουν τους δικούς τους φυσικούς δορυφόρους, όπως το 1998 WW31 και το 2001 QT297, γεγονός που καθιστά δυνατό τους συχνότερους υπολογισμούς των βαρυτικών διαταραχών. Αστεροειδή έχουν επίσης επισκεφθεί διαστημόπλοια όπως το 433 Eros και το 253 Mathilde που επισκέφθηκε ο ανιχνευτής Near Earth Asteroid Rendezvous-Shoemaker (NEAR Shoemaker) το 2000 και η βαρυτική τους επίδραση στο σκάφος χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της μάζας τους.

Άλλοι μεγάλοι αστεροειδείς που προσδιορίστηκαν οι μάζες τους χρησιμοποιώντας τη δυναμική μέθοδο περιλαμβάνουν τους 2 Pallas και 4 Vesta, οι οποίοι περιλάμβαναν επίσης διαταραχές που προκλήθηκαν από τον πλανήτη Άρη καθώς περνούσαν εντός της εμβέλειας του βαρυτικού του πεδίου το 2001. Η Vesta είχε επίσης μια παρατήρηση διαστημικού σκάφους ως μέρος τους υπολογισμούς της μάζας του. Αστεροειδή όπως 45 Eugenia, 87 Sylvia και 90 Antiope είχαν υπολογισμούς δυναμικής μεθόδου για τη μάζα τους βασισμένοι αποκλειστικά στους δικούς τους δορυφόρους σε τροχιά.