Asteroidy vnitřního pásu ve spin-orbitální resonanci

Abstract

Souvislosti: V minulosti byly ve vnější části hlavního pásu objeveny asteroidy, jejichž rotační osy jsou téměř rovnoběžné. Působením YORP efektu se z původně náhodných směrů postupně stáčely, až se zachytily ve spi-orbitální rezonanci s frekvencí s_6. Cíl: Ve vnitřní části hlavního pásu je kinematika orbitálního pohybu značně složitější, což je způsobeno hlavně blízkostí vlastní frekvence s a rezonanční frekvence s_6. Přesto ukážeme, že i v těchto částech se mohou nacházet asteroidy ve spin-orbitální rezonanci - asteroid 20 Massalia. Metodika: Ke studiu pohybu orbitálního pohybu jsme použili integrátor SWIFT. Vývoj rotační jsme zkoumali za pomoci programu, který je popsán v kapitole 3, a jeho výpis je součástí dodatků. K určení směru rotační osy a tvaru asteroidů jsme použili metodu inverze světelných křivek. Výsledky: Asteroidy ve vnitřní části hlavního pásu, které mají nízký vlastní sklon I, se mohou (při vhodně orientované rotační ose) dlouhodobě udržet ve spin-orbitální rezonanci se sekulární frekvencí s_6. Naopak pro asteroidy s vysokými sklony je zachycení velmi obtížné, ne-li nemožné.

Context: Slivan (2002) determined spin state of ten asteroids in the Koronis family. Surprisingly, all four asteroids with prograde sense of rotation were shown to have spin axes nearly parallel in the inertial space. All asteroids with retrograde sense of rotation had large obliquities and rotation periods either short or long. It was shown that Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP) effect can explain all these peculiar facts. In particular, it drives spin axes of the prograde rotators to be captured in a secular spin-orbital resonance known as Cassini state 2. Vokrouhlický et al. (2002) dubbed these configurations "Slivan states". Aims: A question arises whether Slivan states could exist also in other regions of the main asteroid belt, in particular its inner part, where observations are most easily obtained. Here, however, dynamical difficulties arise due to convergence of the proper frequency s and the planetary frequency s6. We investigate possibilities of a long-term stable capture in the Slivan state in the inner part of the main belt. Method: We used SWIFT integrator to determine orbital evolution of selected asteroids in the inner part of the main belt. In the case of 20 Massalia, we observed the asteroid in 2011, and used these new data to help better solve the rotation state using the...