Համեմատաբար փոքր երկնային մարմինների կլաստերը, որոնց ուղեծրերը գտնվում են Մարսի և Յուպիտերի միջև, վաղուց հայտնի է: Սա այսպես կոչված աստերոիդների գոտին է։ Ճիշտ է, Կոյպերի գոտու և Օորտի ամպի հայտնաբերմամբ այն սկսեց կոչվել աստերոիդների հիմնական գոտի։

Էրոսի կամ Պալլասի նման մեծ աստերոիդները և մի քանի մետր տրամագծով ժայռի կտորները պտտվում են Արեգակի շուրջը մոտավորապես 2,1-ից մինչև գրեթե 4 աստղագիտական ​​միավորի (AU) շառավղով ուղեծրերով։ Հիշեցնենք, որ մեկը հավասար է Երկրից Արեգակ հեռավորությանը` 150 միլիոն կիլոմետր:

Սակայն քսաներորդ դարի հենց սկզբին հայտնաբերվեց կանոնների մեջ չհամապատասխանող աստերոիդ։ Այն շարժվել է Յուպիտերի հետ նույն ուղեծրով՝ Արեգակից 60° առաջ: Այսպիսով, հաստատվեց, որ մեր աստղային համակարգի փոքր երկնային մարմինների մեջ կան առարկաներ, որոնք շարժվում են, ասես կապի վրա, մոլորակների հետևում կամ «տրոյական աստերոիդներ»:

Անցած տասնամյակների ընթացքում աստղագիտությունը զգալի առաջընթաց է գրանցել: Աստղադիտակները և ամենահզոր սուպերհամակարգիչները, որոնք արձակվել են մթնոլորտից այն կողմ, դեպի Երկրի ուղեծիր զբաղեցրել են իրենց տեղը: Այնուամենայնիվ, մեկ ֆիզիկական և մաթեմատիկական խնդիր դեռևս մնում է չլուծված՝ երեք մարմինների շարժման հաշվարկը, որոնք փոխազդում են միմյանց հետ: Ոչ մի գիտնական դեռ չի առաջարկել երեք մարմինների ուղեծրերը քիչ թե շատ երկար ժամանակահատվածի համար հաշվարկելու մեթոդ:

Միակ մաթեմատիկոսը, ով որոշակի հաջողությունների է հասել այս ոլորտում, ֆրանսիացի Ժոզեֆ Լագրանժն էր։ 18-րդ դարի վերջում նա հաշվարկեց երեք երկնային մարմինների պտտման օրենքները՝ միակ նախազգուշացումով, որ դրանցից մեկը մյուս երկուսի համեմատ պետք է ունենա չնչին զանգված։ Լագրանժի հաշվարկներն ապացուցեցին, որ տիեզերքում կան տարածքներ, կետեր, որոնցում երկու զանգվածային մարմինների գրավիտացիոն ազդեցությունը հավասարակշռված է։ Իսկ երրորդ (թեթև) մարմինը, լինելով այս կետերում, կարող է գրեթե անշարժ մնալ երկու ծանր մարմինների համեմատ։

Լագրանժի կետեր

Ինչպե՞ս է դա հնարավոր: Օրինակ, դիտարկեք L1 կետը դիագրամում: Համաձայն երկնային մեխանիկայի Նյուտոնի օրենքների՝ մարմինը, որը գտնվում է Արեգակից ավելի մոտ, քան Երկիրը, պետք է ավելի արագ շարժվի ուղեծրով և «թռչի» առաջ։ Ինչու՞ դա տեղի չի ունենում, և մարմինը պտտվում է մոլորակի հետ միասին: Այո, քանի որ Երկիրը, գրավելով առարկան, կարծես թե նվազեցնում է նրա համար արեգակնային ձգողականության ուժը (Արևը «թվում է» ավելի քիչ զանգվածային օբյեկտի համար): Իսկ ավելի վառիչ կենտրոնի շուրջ արբանյակն ավելի դանդաղ կպտտվի:

Համաձայն այլ, նմանատիպ սխեմաների, ֆիզիկայի օրենքները նույնպես անթերի են գործում Լագրանժի այլ կետերի նկատմամբ։

Բացումը և վերնագիրը

Առաջին տրոյական աստերոիդը հայտնաբերվել է 1904 թվականին Յուպիտերի ուղեծրի L4 կետում։ Ինչպես միշտ, նրա անունը փոխառվել է հին հելլենական էպոսից։ Երկնային մարմինը ստացել է լեգենդար Տրոյայի հերոսի անունը՝ «Աքիլլես»: Այնուհետև, մեկը մյուսի հետևից, հսկա մոլորակի ուղեծրում հայտնաբերվեցին ևս քսան աստերոիդներ։

Բացահայտումը հետազոտողների համար անսպասելի չէր. Ինչպես և սպասվում էր, բոլոր հայտնաբերված մարմինները գտնվում էին Յուպիտերի ուղեծրի L4 և L5 կետերում։

Եվ բոլոր անունները, հետևելով Աքիլեսին, տրվել են նրանց՝ ի պատիվ Տրոյական պատերազմի հերոսների՝ Այաքս, Հեկտոր, Դիոմեդես, Պատրոկլոս և այլն։ Հարձակվող հունական կողմի մարտիկները «բնակվել են» L4 կետում, իսկ տրոյացիները՝ L5 կետում։ Այսպիսով, «Տրոյական աստերոիդներ» անվանումը տրվել է հետագայում հայտնաբերված բոլոր նմանատիպ օբյեկտներին, այդ թվում՝ այլ մոլորակների ուղեծրերում։

Երկար ժամանակ գիտնականների մեծամասնությունը կասկածում էր տրոյացիների գոյության հնարավորությանը փոքր մոլորակների մոտ, ինչպիսիք են Երկիրը կամ Մարսը: Իրոք, նման աստերոիդի վրա, բացի բուն մոլորակից և աստղից, զգալի գրավիտացիոն ազդեցություն կունենան նաև Արեգակնային համակարգի մյուս զանգվածային մարմինները, և փոքր մոլորակի Լագրանժի կետերում օբյեկտի կայունությունը կասկածի տակ է: Այնուամենայնիվ, 1990 թվականին Մարսի L5 կետում հայտնաբերվեց աստերոիդ, որը կոչվում էր «Էվրիկա»:

Սպասվում է, որ տրոյական աստերոիդների թվով չեմպիոնը կլինի Արեգակնային համակարգի ամենամեծ և ամենազանգվածային մոլորակը: Մինչ օրս հավաստիորեն հայտնի է ավելի քան վեց հազար «տրոյացիների» մասին իր ուղեծրում: Ավելի քիչ տրոյական արբանյակներ են հայտնաբերվել այլ մեծ մոլորակների վրա՝ Ուրան, Նեպտուն և Սատուրն: Եվ դրա պատճառը ոչ միայն նրանց զանգվածն է, որն ավելի փոքր է Յուպիտերի համեմատ, այլեւ այս գազային հսկայի մոտիկությունը։ Յուպիտերն իր ահռելի զանգվածի շնորհիվ հեշտությամբ գողանում է ուրիշների աստերոիդները կամ տապալում նրանց Լագրանժի կետերից՝ ուղարկելով նրանց աստղի շուրջը պտտվելու իրենց էլիպսաձև ուղեծրերով, կամ նույնիսկ պարսատիկի պես դուրս է նետում արեգակնային համակարգից:

Տրոյական Երկիր աստերոիդներ

Շատ երկար ժամանակ մեր հայրենի մոլորակի մոտ հնարավոր չէր հայտնաբերել տրոյական աստերոիդներ։ Բանն այն է, որ Երկրի L4 և L5 կետերը գրեթե միշտ պարզվում է, որ գտնվում են մոլորակի մակերեսի վրա գտնվող դիտորդի համար, ցերեկային կողմում, և արևի լույսը խանգարում է դիտարկումներին:

Խնդիրը ծագեց 2010 թվականին տիեզերք արձակված Wise ուղեծրային աստղադիտակի շնորհիվ: Հայտնաբերվել է Երկիր մոլորակի առաջին և առայժմ միակ տրոյան 2010TK7: Այն գտնվում է Լագրանժի L4 կետում։ 2010TK7-ը մոտ 300 մետր տրամագծով անկանոն ձևով ժայռի աննկատելի կտոր է, որից հսկայական բազմազանություն կա, որը պտտվում է արտաքին տարածության մեջ:

Գործնական օգտագործում

Գիտնականներն առաջարկում են ապագայում տարբեր կերպ օգտագործել տրոյական աստերոիդների հատկությունները։ Օրինակ, Արեգակ-Երկիր համակարգի L2 կետը կարող է օգտագործվել դրա մեջ ուղեծրային աստղադիտակ տեղադրելու համար։ Նման դիտակայանը, մշտապես գտնվելով մոլորակի ստվերում, ավելի շահեկան դիրքում կլինի, քան ուղեծրայինները։ Ավելի հարմար կլինի երկնքի որոշակի տարածքի երկարաժամկետ դիտարկումներ իրականացնել Երկրի շուրջ պտույտի բացակայության պատճառով:

L1 կետը կարող է լավ տեղ լինել կայանի համար աստղի մշտական ​​մոնիտորինգի համար: Ժամանակին հայտնաբերել արևային ակտիվության աճը և նախազգուշացնել ցամաքային ծառայություններին մոտեցող արևային պլազմայի արտանետման մասին: Այս ամենը կարելի է ժամանակին անել առաջին «սահմանում» տեղակայված գիտական ​​ապարատի օգնությամբ։

Եվ Լուսնի ապագա հետազոտությունը հավանաբար աներևակայելի կլինի առանց մեր մոլորակի և նրա բնական արբանյակի միջև ընկած տարածության մեջ կախված մեծ միջանկյալ տիեզերական կայանների: Երկիր-Լուսին համակարգի Լագրանժի կետերում տեղակայված սարքերը կարող են լավագույնս հաղթահարել այս խնդիրը։