Quelltext der Seite (419624) 2010 SO16

{{SEITENTITEL:(419624) 2010 SO<sub>16</sub>}}
{{Infobox Asteroid
| SSD_ID = 419624
| Name = 2010 SO<sub>16</sub>
| Bild =
| Bildtext =
| Orbittyp = APOLLO
| Große_Halbachse = 1,001
| Exzentrizität = 0,0752
| Perihel = 0,926
| Aphel = 1,076
| Bahnneigung = 14,5
| Knoten = 40,5
| Periwinkel = 108
| Peridatum = 2010-03-05
| Umlaufdauer = 1,00 [[Jahr|a]]
| Umlaufgeschwindigkeit =
<!--| Abmessungen =  ×  × km-->
| Durchmesser =  200–400 m<ref name="ChrAsh201104" />
| Masse =
| Albedo =
| Dichte =
<!--| Rotationsperiode =  [[Stunde|h]]-->
| Absolute_Helligkeit = 20,6
<!--| Spektralklasse =-->
| Entdecker = Weltraumteleskop [[Wide-Field Infrared Survey Explorer|WISE]]
| Entdeckungsdatum = 17. September 2010
| anderer_Name = MPO192619
}}

'''(419624) 2010 SO<sub>16</sub>''' ist ein [[Erdnaher Asteroid#Apollo-Typ|Asteroid vom Apollo-Typ]], der 2010 mithilfe des Weltraumteleskops [[Wide-Field Infrared Survey Explorer|WISE]] entdeckt wurde.<ref name="ChrAsh201104" /><ref name="Vas20110407" /> Seine [[Bahnneigung]] beträgt 14,5°, die [[absolute Helligkeit]] 20,6.<ref name="jpldata" /> Mit einem Durchmesser von ca. 300 Metern ist er der bisher größte bekannte Asteroid, der auf einer [[Koorbitales Objekt|erdgebundenen]] [[Hufeisenumlaufbahn]] läuft,  und insgesamt das vierte{{FN|Anm1}} bisher entdeckte Objekt dieser Art.

== Besonderheiten der Bahn ==

[[Datei:Lagrange Horseshoe Orbit.jpg|mini|Schematische Darstellung einer Hufeisenbahn mit Erde, Sonne und den Lagrangepunkten L<sub>1</sub> bis L<sub>5</sub>]]Durch seine besondere Bahnform hat 2010&nbsp;SO<sub>16</sub> praktisch denselben Abstand zur [[Sonne]] wie die [[Erde]] selbst.<ref>''[https://earthsky.org/space/asteroid-2010-so16-is-following-earth-in-its-orbit-around-sun Asteroid 2010 SO16 is following Earth in its orbit around sun].'' EarthSky, 6. April 2011.</ref> Dabei nähert er sich der Erde bis auf 20 Millionen km. Dies entspricht etwa der 50-fachen Entfernung zum [[Mond]]. Der Öffnungswinkel 2''φ''<sub>min</sub>, also die Lücke des „Hufeisens“, in der sich die Erde befindet, beträgt 25°. Die Dauer des Umlaufs auf der Hufeisenbahn beträgt 350&nbsp;Jahre.<ref name="ChrAsh201104" /><ref>''[https://www.space.com/11316-asteroid-earth-horseshoe-orbit.html Asteroid Stalks Earth in Weird Horseshoe-Shaped Orbit].'' SPACE.com, 6. April 2011.</ref>

=== Bahnform ===

[[Datei:2010 SO16.png|mini|Bahnen von Erde (weiß, Erde selbst grün), (419624) 2010 SO<sub>16</sub> (blau) sowie die Positionen von Sonne, Merkur und Venus am 17. September 2010; oben vertikale Sicht auf die Ekliptik, unten horizontale Sicht]]
Anhand der vorhandenen [[Bahnelement|Bahndaten]] wurden [[Computersimulation]]en möglicher Bahnen durchgeführt.<ref name="ChrAsh201104" /> Dabei wurden auch die acht Hauptplaneten berücksichtigt. Die Schwerkraftwirkung des Mondes wurde als zusätzliche Erdmasse berücksichtigt. Die Berechnungen wurden mittels [[Runge-Kutta-Verfahren#Implizite Runge-Kutta-Verfahren|Radau-Verfahrens]] gemacht. Es wurden zwei Berechnungen durchgeführt, die auf folgenden Daten beruhen:

# Beobachtungen von WISE und bodengestützten Teleskopen, einschließlich [[Spacewatch|Spacewatch II]], während 62 Tagen bis zum 18. November 2010
# Beobachtungen von Spacewatch II während 75 Tagen bis zum 1. Dezember 2010

Die beiden damit durchgeführten Simulationen ergaben eine Hufeisen-Umlaufbahn. Zum Zeitpunkt April 2011 befand sich der Asteroid nahe dem Umkehrpunkt, der sich hinter der Erde befindet. Bis 2016 wird 2010&nbsp;SO<sub>16</sub> der Erde zwischen 0,13 und 0,2&nbsp;AE nahe kommen. Er wird noch für mehrere Jahrzehnte am [[Abendhimmel]] beobachtbar sein.

Zur Überprüfung der Simulationen wurde eine Serie von Bahnvarianten dynamisch integriert. Die Berechnungen dienten außerdem dazu, die Aufenthaltsdauer (Bahnstabilität) des Asteroiden auf der Hufeisenbahn zu untersuchen. Folgende Parameter wurden dabei variiert:

* große Halbachse ''a''
* mittlere Anomalie ''M''
* Exzentrizität ''e''
* [[Argument der Periapsis|Argument des Perizentrums]] ''ω''

Für ''a'' wurden neun Werte im Bereich der [[Messabweichung|Messungenauigkeit]] 1-''[[Empirische Standardabweichung|σ]]'' gerechnet, für die übrigen Parameter je drei Werte im Bereich 1,5-''σ'', insgesamt also 9 × 3<sup>3</sup>&nbsp;= 243 Bahnvarianten. Die Berechnungen wurden für einen Zeitraum von ±100.000&nbsp;Jahren bezogen auf die Gegenwart durchgeführt. In sämtlichen Fällen ergaben sich Hufeisenbahnen.

=== Stabilität ===
Um die Stabilität der Hufeisenbahn zu untersuchen, wurden weitere Bahnvarianten gerechnet.<ref name="ChrAsh201104" /> Dabei wurde die [[Halbachsen der Ellipse|große Halbachse]] im Bereich ±4''σ'' variiert. Es wurden je 35 Varianten für die Vergangenheit und die Zukunft berechnet; insgesamt also 70 Bahnvarianten. Die Integrationen wurden bis zu einem Zeitraum von 2 Millionen Jahren gerechnet. Die Ergebnisse dieser Rechnungen zeigt Tabelle 1.

{| class="wikitable" style="text-align:right;"
|+ Tabelle 1 – Anzahl der gefundenen Bahnen in Abhängigkeit von der Verweildauer
|-
! Verweildauer<br /> in Jahren !! Anzahl !! Bemerkungen
|-
| < 200.000
| 4
|style="text-align:left;"| Kürzeste ermittelte Verweildauer 120.000 Jahre
|-
| 200.000–500.000
| 50
|
|-
| > 500.000
| 16
|style="text-align:left;"| Davon 8 > 1 Million Jahre und 2 > 2 Millionen Jahre (Ende der Integration)
|}

Damit ist  die Bahn von 2010&nbsp;SO<sub>16</sub> weitaus stabiler als die anderer Objekte auf ähnlichen Bahnen, die ihre Hufeisenbahn schon nach wenigen tausend Jahren verlassen.

Der Asteroid begleitet die Erde seit mindestens 250.000 Jahren, möglicherweise reicht sein Ursprung sogar bis in die Frühzeit unseres Sonnensystems zurück.<ref name="Vas20110407" /><ref name="ArmP20110406" />

== Ursprung ==
Drei mögliche Ursprünge wurden diskutiert.<ref name="ChrAsh201104" /> Eine Herkunft aus dem [[Asteroidengürtel|Hauptgürtel]] gilt wegen der erdähnlichen Umlaufbahn als unwahrscheinlich, kann jedoch auch nicht völlig ausgeschlossen werden. Als ebenso unwahrscheinlich gilt die Herkunft aus dem Erde-Mond-System, da sich die Bahn mehrfach innerhalb einiger 100.000&nbsp;Jahre verändern würde.

Eine dritte Möglichkeit ist der Ursprung auf einer nierenförmigen Bahn nahe den [[Lagrange-Punkt|Lagrangepunkten]] L<sub>4</sub> oder L<sub>5</sub> des Asteroid-Erde-Sonne-Systems. S. A. Tabachnik und N. W. Evans zeigten in einer Veröffentlichung im Jahr 2000, dass Objekte auf solchen Bahnen durchaus 50 Millionen Jahre überdauern können, vorausgesetzt Inklination ''i'' und Exzentrizität ''e'' haben die richtigen Werte (für ''i'': entweder 24° < ''i'' < 34° oder ''i'' < 16°; für ''e'': ''e'' ≈ 0,06).<ref name="TabEvn2000" /> Im Fall von 2010&nbsp;SO<sub>16</sub> liegen beide Größen in den passenden Bereichen. [[Extrapolation]]en über 5 Milliarden Jahre ergaben zudem, dass ein kleiner Teil der Asteroiden selbst solche langen Zeiträume auf entsprechenden Bahnen überleben könnte.

Dagegen kann eingewendet werden, dass die Berechnungen von Tabachnik und Evans den [[Jarkowski-Effekt]] außer Acht lassen. <!--Dieser führt bei erdnahen Asteroiden zu Beschleunigungen von typischerweise 10<sup>−9</sup> AE pro Jahr. ACHTUNG: Unsinnige Angabe, das ist eine Geschwindigkeit, keine Beschleunigung--> 2010&nbsp;SO<sub>16</sub> könnte somit kaum länger als einige Millionen Jahre auf einer entsprechenden Bahn überdauern. Allerdings hat eine Studie über die Stabilität von Mars-Trojanern 2005 ergeben, dass der Jarkowski-Effekt große Trojaner nicht zwangsläufig destabilisiert.<ref name="SchEta2005" />

Für eine endgültige Entscheidung wären weitere Informationen über Größe, Spektralklasse und Drehimpuls notwendig. 2010&nbsp;SO<sub>16</sub> könnte hier auch ein Testobjekt für den Nachweis der Jarkowski-Beschleunigung werden.

== Weblinks ==
* {{JPL Small-Body Database|ID=419624}}
* [[Rüdiger Vaas]]: [https://www.wissenschaft.de/astronomie-physik/heimlicher-gefaehrte-der-erde/ ''Heimlicher Gefährte der Erde'']. Auf: ''wissenschaft.de'' vom 7. April 2011, abgerufen am 10. September 2019.
* [http://star.arm.ac.uk/press/2011/aac_horseshoe_orbit.html ''Astronomers Find Newly Discovered Asteroid is Earth’s Companion''] (englisch, abgerufen am 30. April 2011). Mit einer Animation der Bahn für die Jahre 1960 bis 2059 und einer Blinkanimation des Asteroiden. Hierauf auch:
** [http://star.arm.ac.uk/highlights/2011/574-media/SO16_1000_fancy.gif ''1000-Jahres-Animation'']
* [http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2011-112 ''WISE Mission Spots ‘Horseshoe’ Asteroid''] (englisch, abgerufen am 30. April 2011, 18:11). Enthält ein Bild mit markierter Version von 2011 SO<sub>16</sub>.

== Anmerkungen ==
{{FNZ|Anm1|Bei den zuvor entdeckten Asteroiden handelt es sich um [[2001 GO2|2001 GO<sub>2</sub>]], [[2002 AA29|2002 AA<sub>29</sub>]] und [[(54509) YORP]]. Dies entspricht auch der Anzahl, die in der Meldung von Rüdiger Vaas auf wissenschaft.de<ref name="Vas20110407" /> und im Text des Artikels von Christou und Asher genannt wird.<ref name="ChrAsh201104" /> Ein weiteres Beispiel ist allerdings [[2003 YN107]], siehe den Artikel [[Hufeisenumlaufbahn]]. Andere Listen enthalten noch ein weiteres Objekt, [[(3753) Cruithne]], das allerdings eine sehr stark von der Hufeisenbahn abweichende Bahnform hat, die eigentlich einer nierenförmigen Bahn entspricht.}}

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="Vas20110407">
{{Internetquelle |autor=Rüdiger Vaas |url=https://www.wissenschaft.de/astronomie-physik/heimlicher-gefaehrte-der-erde/ |titel=Heimlicher Gefährte der Erde |werk=wissenschaft.de |datum=2011-04-07 |abruf=2019-09-09}}</ref>
<ref name="ChrAsh201104">
{{Literatur
 |Autor=A. A. Christou, [[David J. Asher|D. J. Asher]]
 |Titel=A long‐lived horseshoe companion to the Earth
 |Sammelwerk=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
 |Band=414
 |Nummer=4
 |Datum=2011
 |Seiten=2965–2969
 |Online=[https://academic.oup.com/mnras/article-pdf/414/4/2965/18700374/mnras0414-2965.pdf academic.oup.com]
 |Format=PDF
 |KBytes=2100
 |DOI=10.1111/j.1365-2966.2011.18595.x}}
</ref>
<ref name="jpldata">
Apostolos Christou, David Asher: {{JPL Small-Body Database|ID=419624}}
</ref>
<ref name="ArmP20110406">
''{{Webarchiv|url=http://star.arm.ac.uk/press/2011/aac_horseshoe_orbit.html |wayback=20110514205758 |text=Astronomers Find Newly Discovered Asteroid is Earth’s Companion}}.'' Armagh Observatory, abgerufen am 30. April 2011 (englisch).
</ref>
<ref name="TabEvn2000">
{{Literatur
 |Autor=S. A. Tabachnik, N. W. Evans
 |Titel=Asteroids in the inner Solar system – I. Existence
 |Sammelwerk=[[Monthly Notices of the Royal Astronomical Society]]
 |Band=319
 |Nummer=1
 |Datum=2002
 |Seiten=63–79
 |DOI=10.1046/j.1365-8711.2000.03760.x}}
</ref>
<ref name="SchEta2005">
{{Literatur
 |Autor=H. Scholl, F. Marzari, P. Tricarico
 |Titel=Dynamics of Mars Trojans
 |Sammelwerk=[[Icarus (Journal)|Icarus]]
 |Band=175
 |Nummer=2
 |Datum=2005
 |Seiten=397–408
 |DOI=10.1016/j.icarus.2005.01.018}}
</ref>
</references>

{{SORTIERUNG:2010 So16}}
[[Kategorie:Asteroid vom Apollo-Typ]]